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小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,器材齐全并完好,电源电压为1.5伏的整数倍(由若干节干电池组成),滑动变阻器上标有“25Ω3A”字样,小灯泡的额定电压可能为“1.5V”、“2.2V
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小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,器材齐全并完好,电源电压为1.5伏的整数倍(由若干节干电池组成),滑动变阻器上标有“25Ω 3A”字样,小灯泡的额定电压可能为“1.5V”、“2.2V”或“3.8V”.
(1)小明连接电路并将滑片移到变阻器的一端,闭合电键后发现小灯较暗,电流表示数如图(a)所示.接着移动变阻器的滑片,观察到电流表示数逐渐变大,电压表示数逐渐变小.图(b)是小明实验时的电路,其中有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线在图中连接(用2B铅笔在答案纸的相应位置连接).
(2)经过思考,小明重新正确连接电路,操作步骤正确.闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近时小灯泡正常发光,此时电流表的示数变化了0.1安.小明所用的电源电压为___伏,小灯的额定功率为___瓦.
(1)小明连接电路并将滑片移到变阻器的一端,闭合电键后发现小灯较暗,电流表示数如图(a)所示.接着移动变阻器的滑片,观察到电流表示数逐渐变大,电压表示数逐渐变小.图(b)是小明实验时的电路,其中有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线在图中连接(用2B铅笔在答案纸的相应位置连接).
(2)经过思考,小明重新正确连接电路,操作步骤正确.闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近时小灯泡正常发光,此时电流表的示数变化了0.1安.小明所用的电源电压为___伏,小灯的额定功率为___瓦.
▼优质解答
答案和解析
(1)将滑片移到变阻器的一端,闭合电键,小灯较暗,接着移动变阻器的滑片,电流表示数逐渐变大,说明电路总电阻减小,滑动变阻器接入电路的阻值减小,灯泡两端电压增大,滑动变阻器两端电压减小,电压表示数逐渐变小,说明电压表并联在滑动变阻器两端,电路图如图所示:
(2)由图示(a)所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
在正确连接电路,操作步骤正确.闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近时小灯泡正常发光,此时电流表的示数变化了0.1安,则此时电路中电阻减小,总电压不变时,电流增大,所以此时的电流为I′=0.2A+0.1A=0.3A,灯泡正常发光时的电流为0.3A;
滑动变阻器最大阻值为25Ω,滑片P在中点附近,滑动变阻器接入电路的阻值为
×25Ω=12.5Ω左右,
滑动变阻器两端电压:U滑=IL R滑=0.3A×12.5Ω=3.75V,
如果灯泡额定电压为:UL=1.5V,则电源电压:U=UL+U滑=1.5V+3.75V=5.25V,不符题意,舍去;
如果灯泡额定电压:UL=2.2V,U=UL+U滑=2.2V+3.75V=5.95V,电源电压:U=6V,
灯泡额定功率:P=UL IL=2.2V×0.3A=0.66W;
如果灯泡额定电压:UL=3.8V,则U=UL+U滑=3.8V+3.75V=7.55V,电压U电压:U=7.5V,
灯泡额定功率:P=UL IL=3.8V×0.3A=1.14W;
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)6或7.5;0.66或1.14.
(2)由图示(a)所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
在正确连接电路,操作步骤正确.闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近时小灯泡正常发光,此时电流表的示数变化了0.1安,则此时电路中电阻减小,总电压不变时,电流增大,所以此时的电流为I′=0.2A+0.1A=0.3A,灯泡正常发光时的电流为0.3A;
滑动变阻器最大阻值为25Ω,滑片P在中点附近,滑动变阻器接入电路的阻值为
1 |
2 |
滑动变阻器两端电压:U滑=IL R滑=0.3A×12.5Ω=3.75V,
如果灯泡额定电压为:UL=1.5V,则电源电压:U=UL+U滑=1.5V+3.75V=5.25V,不符题意,舍去;
如果灯泡额定电压:UL=2.2V,U=UL+U滑=2.2V+3.75V=5.95V,电源电压:U=6V,
灯泡额定功率:P=UL IL=2.2V×0.3A=0.66W;
如果灯泡额定电压:UL=3.8V,则U=UL+U滑=3.8V+3.75V=7.55V,电压U电压:U=7.5V,
灯泡额定功率:P=UL IL=3.8V×0.3A=1.14W;
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)6或7.5;0.66或1.14.
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