【题目】某实验小组在探究伏安法测量小灯泡电功率实验中,待测小灯泡额定电压为3.8V,额定功率约1W。
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(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整_____________-。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至_____端(选填 “C”或“D” )
(3)正确连接电路后闭合开关,发现电流表指针几乎不动,电压表有明显偏转,故障原因可能是____。
(4)排除故障后继续实验,调节滑动变阻器滑片使灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为____W。
(5)有同学认为“把小灯泡换成定值电阻,该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系”,你认为这种说法是_____的(选填“正确”或“错误" ) 。
(6)小明说不用电压表,添加一个滑动变阻器和两个开关,也能测出小灯泡的电功率。已知R2的最大电阻为Ro,小灯泡的额定电流为I额。请你帮他完成下列实验步骤,
①只闭合开关S、S1,调节R2的滑片,使电流表的示数为I额。
②__________________________;
③再将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1,然后将其滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率的表达式P额=____(用I额、Ro、I1、I2)
【答案】
D 灯泡断路 1.14W 正确 只闭合开关S和S2,保持滑动变阻器R2滑片位置不变,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为I额
【解析】
(1)[1]伏安法测灯泡电功率实验中,电路为串联电路,电压表连接在灯泡两端,如图所示:
。
(2)[2]为了电路安全,防止电流过大,滑动变阻器的阻值调到最大,所以调到D点。
(3)[3]灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说面电路断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此故障为灯泡断路。
(4)[4]电流表使用的量程为0~0.6A,每一大格表示0.2A,每一小格代表0.02A,电流表的读数为0.3A,所以灯泡的额定功率为
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(5)[5]把小灯泡换成定值电阻,则可以控制电阻不变,通过滑动变阻器改变电阻两端的电压,探究电流和电压的关系,所以该同学的说法是正确的。
(6)[6][7]第一步:只闭合开关S和S1,此时变阻器R2与灯泡串联,调节滑动变阻器R2,使电流表示数为I额;
第二步:只闭合开关S和S2,此时两个滑动变阻器串联,保持滑动变阻器R2滑片位置不变,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为I额;根据等效替代法,则此时R1的电阻等于灯泡的电阻;
第三步:接着将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1,再将R2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2。根据滑片在最左端和最右端电源电压相等,由串联电阻的规律和欧姆定律得:
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第四步:该灯泡额定功率得表达式:
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