分析 實(shí)驗(yàn)中缺少電流表,但有阻值已知的定值電阻R0,所以本題可用伏阻法來測(cè)量小燈泡的功率;
利用串聯(lián)電路中電流處處相等的特點(diǎn),讓燈泡與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器串聯(lián),通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡兩端電壓為額定電壓(即燈泡正常發(fā)光),通過已知電阻與電壓表的組合間接測(cè)出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流,根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率;據(jù)此畫出電路圖、寫出實(shí)驗(yàn)步驟并推導(dǎo)小燈泡額定功率的表達(dá)式.
解答 解:(1)實(shí)驗(yàn)中缺少電流表,但有阻值已知的定值電阻R0,根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等的特點(diǎn),利用伏阻法來測(cè)量小燈泡的額定功率,設(shè)計(jì)的電路圖如下圖所示:
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖連接電路,滑片置于最大阻值處,閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U1=2.5V;
②保持滑片的位置不變,斷開S1,閉合S2,讀出電壓表示數(shù)U2.
(3)小燈泡額定功率表達(dá)式的推導(dǎo)過程:
在步驟①②中,燈泡、定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器始終串聯(lián),且滑片位置不變,則兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中電流相等;
在步驟②中,電壓表測(cè)量燈泡和定值電阻R0的總電壓,則R0兩端的電壓:U0=U2-U1=U2-2.5V;
串聯(lián)電路電流處處相等,所以燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流:IL=I0=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{2}-2.5V}{{R}_{0}}$;
燈泡的額定功率為:P=U1IL=2.5V×$\frac{{U}_{2}-2.5V}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V×({U}_{2}-2.5V)}{{R}_{0}}$.
故答案為:(1)電路圖如上圖所示;
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖連接電路,滑片置于最大阻值處,閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U1=2.5V;
②保持滑片的位置不變,斷開S1,閉合S2,讀出電壓表示數(shù)U2.
(3)小燈泡的額定功率的表達(dá)式:P=$\frac{2.5V×({U}_{2}-2.5V)}{{R}_{0}}$.
點(diǎn)評(píng) (1)本題考查了伏阻法測(cè)量燈泡的額定功率,注意要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡的電壓為2.5V后,再間接測(cè)量定值電阻兩端的電壓,才能求得燈泡的額定功率.
(2)由于本題沒有說明不能拆改電路,也可用電壓表分別測(cè)量燈泡和定值定值的電壓,進(jìn)而測(cè)得燈泡的額定功率,如下圖所示:
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 響度 | B. | 音調(diào) | C. | 音色 | D. | 頻率 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 輸電線路上的電流變大 | B. | 臺(tái)燈燈泡兩端的電壓變小 | ||
C. | 輸電線路上產(chǎn)生的熱量變大 | D. | 電路的總電阻變大 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在a點(diǎn)的最大 | B. | 在b點(diǎn)的最大 | ||
C. | 在c點(diǎn)的最大 | D. | 在a、b、c三點(diǎn)一樣大 |
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
L/cm | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 |
R/Ω | 2.5 | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 |
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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
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