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【題目】一只小燈泡的額定電壓為2.0V,正常發(fā)光時的電阻約為8Ω.小明想測量這個小燈泡的額定功率,實驗室中有如下器材:一個電壓表、一個電流表、一個開關,電源:電壓為6V的A規(guī)格,電壓為3V的B規(guī)格可選,滑動變阻器規(guī)格10Ω 2A,導線若干.

(1)為保證實驗順利進行,本實驗應該選擇_______(選填“A”或“B”)規(guī)格的電源

(2)請用筆畫線代替導線,將圖甲所示電路連接完整(要求滑片向左滑動時變阻器阻值變小)______

(3)小明調節(jié)滑動變阻器滑片位置直到電壓表讀數為2.0V,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數如圖乙所示,則小燈泡的額定電流為_____A,小燈泡的額定功率為_____W。

(4)完成上述實驗后,小明進行了反思,如果剛才電壓表被損壞了,能不能換成其他的實驗器材來完成實驗呢,經過思考,他用了一個已知阻值為R0的電阻和一個單刀雙擲開關,借助部分現(xiàn)有的實驗器材,設計了如圖丙所示的電路,也測出了燈泡的額定功率,請完成下列實驗步驟:

①閉合開關S1,將S2撥到觸點“____”,移動滑片,使電流表的示數為_____(用R0表示);

②再將開關S2撥到另一觸點,保持滑片的位置不動,讀出電流表的示數I;

③燈泡額定功率的表達式為P=___________.(用已知量和測量量表示)

【答案】 B 0.26A 0.52W 1 2V/R0 2V(I-2V/R0

【解析】1)已知小燈泡的額定電壓為2.0V,正常發(fā)光時的電阻約為,要想測量這個小燈泡的額定功率,需將小燈泡與滑動變阻器串聯(lián),燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器的電壓:U=U-UL=U-2V,根據串聯(lián)分壓原理: ,即

若電源電壓為6V,可得滑動變阻器連入電路的阻值R=16Ω10Ω,故不可行。

若電源電壓為3V,滑動變阻器連入電路的阻值R=4Ω10Ω,滿足條件,

所以,本實驗應該選擇電壓為3V的電源,即B規(guī)格的電源。

2根據實驗要求,電壓表應并聯(lián)在小燈泡兩端,因為小燈泡的額定電壓為2.0V,正常發(fā)光時的電阻約為,根據歐姆定律可得, ,所以電流表應選擇0~0.6A量程,滑片向左滑動時變阻器阻值變小,故應將滑動變阻器左下接線柱連入電路中,連圖如下:

3)由圖乙電流表可知,其量程為00.6A,分度值為0.02A,示數為0.26A,燈泡額定功率:P=UI=2V×0.26A=0.52W。

4①閉合開關S1,將S2撥到觸點“1”,移動滑片,使電流表示數為.

②再將開關S2撥到另一觸點,保持滑片的位置不動,讀出電流表的示數I

③在①中,當電流表示數為,定值電阻R0兩端的電壓為2V,根據并聯(lián)電路的電壓關系,小燈泡兩端的電壓為額定電壓2V,此時小燈泡正常發(fā)光。

在②中,電流表測干路的電流,因為電路的連接方式沒有改變,各用電器的電阻和電壓均不發(fā)生改變,通過定值電阻R0的電流不變,因此可得通過小燈泡的額定電流,小燈泡額定功率的表達式為:

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