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人教版九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率优秀课时训练
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18.3 测量小灯泡的电功率
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
1.物理实验课上,小鹏同学用如图甲所示的电路来测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电功率,电源电压为4.5 V不变.他从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的I-U图象如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为______Ω.滑片P向右移动过程中,小灯泡L的亮度变_____,小灯泡正常发光的功率为_____W.
甲 乙
【答案】 40 暗 1
【解析】
【详解】
由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,电源电压一定,由I=可知,当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小;由图象知电路的最小电流为0.1A,此时灯泡两端电压为0.5V;电路的最大总电阻:R总最大==45Ω,此时灯泡的电阻:RL==5Ω,滑动变阻器的最大阻值:R滑最大=R总最大RL=45Ω5Ω=40Ω;小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知,此时通过灯泡的电流为0.4A,所以小灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5V×0.4A=1W. 滑片P向右移动过程中,滑动变阻器连入电路中的阻值增大,据串联电路的电压规律可知,变阻器两端电压增大,灯泡的电压减小,又由I=可知,电路中电流减小,由P=UI可知,小灯泡L的亮度变暗.
2.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8V”的字样,电源电压恒定不变.
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是______.
(2)排除故障后,开始实验,闭合开关,电压表的示数为2.5V,此时应将变阻器滑片向____端调节,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视___的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为___W.
(3)完成上述实验后,又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关.并借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率.请完成下列的实验步骤:
①闭合开关S1和S3,移动滑片,当电压表的示数为___V时,停止移动滑片.
②只闭合开关S1和S2,读出此时电压表的示数为U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=____(用已知量和测量量表示).
【答案】 小灯泡短路 左 电压表 1.52 3.8
【解析】
【详解】
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表可能被短路了,所以其故障原因可能是小灯泡短路.
(2)排除故障后,开始实验,闭合开关,电压表的示数为2.5V,要使灯泡两端的电压升高到额定电压,根据串联电路的分压规律,此时应将变阻器滑片向左端调节,电阻减小;
在移动变阻器滑片的过程中,因为根据灯泡两端的电压来确定灯泡是否正常工作,所以眼睛应注视电压表的示数,直至灯泡正常发光即电压表为3.8V,此时电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为:
.
(3)完成上述实验后,又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关.并借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率.
①闭合开关S1和S3,移动滑片,当电压表的示数为3.8V时,停止移动滑片,此时灯正常工作.
②只闭合开关S1和S2,读出此时电压表的示数为U,即灯和R0的总电压;
③R0两端的电压为:;
串联时,通过灯的电流与R0的电流相等,电流为:;
则灯泡额定功率的表达式为:
。
3.小梦在测定额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中,连接的电路图如图所示。
(1)小梦在检查电路连接中,发现其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根导线 _________________ ;
(2)小梦检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表示数很小,小梦立即认为灯泡烧坏了,要换小灯泡,小明告诉她这是不正确的,小梦下一步的操作应是: __________ ;
(3)小梦同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的正常工作下的电阻,应将图中滑片P向 ____ (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为 __________ V,灯丝I--U图像如图丙,则小灯泡正常工作的电阻是 __________;
(4)小明认为,仅通过一次测量就得出小灯泡的正常工作下的电阻是不对的,他觉得应测量出稍大于小灯泡正常工作电压下的电阻,和测量稍低于小灯泡正常工作电压下的电阻,将三次电阻求平均值。你认为小明的想法是否正确,请解释: __________ ;
【答案】 调节滑动变阻器 B
2.5V 8.33 灯泡电阻会随温度升 高而增大,求平均值没有意义.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]经分析,滑动变阻器与灯泡并联错误,如果电流从电流表出来,先经过灯泡,再滑动变阻器,到电源的负极。只移动一根导线的情况下,会造成电压表测滑动变阻器两端电压,如果电流从电流表出来,先经过滑动变阻器,再经灯泡到电源的负极,只改变一根导线,电压表测灯泡电压,符合题意。如图。
(2)[2] 小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路断路或电路中的总电阻很大;电压表有示数,说明电压表与电源连通,所以,故障在与电压表并联的灯断路了而导致电压表串联在电路中;电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,灯泡不亮,则可能与电压表并联的灯泡被短路。发现小灯泡不亮,电压表示数很小,下一步的操作应是:调节滑动变阻器。
(3)[3][4][5]由图乙所示电压表可以知道,其量程为,分度值为,所示为,灯泡两端电压小于额定电压,要测灯泡额定功率,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端电压增大,所以向B端移动滑片,直到电压表的示数为小灯泡正常发光时的电流为,两端电压为2.5V,根据可以知道灯泡的电阻为8.33Ω.
(4)[6]正确.由图像可知,灯泡电阻随温度的增大而增大, 灯泡电阻受温度影响,在不同电压下灯泡电阻不同,不是定值,求灯泡在不同电压下的阻值作为灯泡正常发光时的电阻是无意义的。
4.如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路.
(1)检查无误后,闭合开关.他将滑片P向左滑动时,电压表示数将_____(选填“增大”、“减小”或“不变”);当P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,由此可知电阻R=_____Ω.你认为这个结果可靠吗?_____,理由是_____.
(2)做完测电阻实验后,阳阳发现桌上还有一个标有额定电流I额的小灯泡和两个开关,一个已知阻值为R0的定值电阻,他想:能否在不用电流表的情况下测定小灯泡的额定功率呢?通过与同学讨论,他设计出了如图丙所示的电路图,并完成了小灯泡额定功率的测量.具体操作是:
①闭合开关_____,断开开关_____,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_____;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关_____,闭合开关_____,读出此时电压表示数为U;
③小灯泡的额定功率P额=_____(用已知量和所测物理量符号表示结果).
【答案】 增大 10 不可靠 只测了一组数据数据,误差较大 S、S1 S2 I额R0 S1 S、S2 (U﹣I额R0)I额
【解析】(1)将滑片P向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路分压原理,变阻器的电压变小,由串联电路电压的规律,电压表示数将增大;
当P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律,得电阻大小:,因只测了一组数据,误差较大,这个结果不可靠;
(2)当通过灯的电流为I额时,灯正常发光,在图丙中,闭合S、S1,断开S2时,根据串联电路电流的规律,由欧姆定律,移动变阻器的滑片,当电压表示数为I额R0,灯正常发光;
保持滑片的位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,此时电路的连接关系没有变化,各电阻的大小和电压保持不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压的规律,此时灯的电压为UL=U﹣I额R0,则小灯泡的额定功率:P额定=ULI额=(U﹣I额R0)I额.
培优第二阶——拓展培优练
5.在测量小灯泡电功率的实验中,已知灯泡额定电压U额=2.5V,电源电压保持不变.
(1)用笔画线代替导线把甲图电路连接完整.
( )
(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数(如图乙)为___A,则小灯泡的额定功率是________W.
(3)如果没有电压表,用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率.其中,定值电阻的阻值为R0.先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关________、闭合其它开关,读出电流表示数为I,灯泡额定功率的表达式为P额=___________(用R0、U额、I的代数式表示).
【答案】 0.28 0.7 S1 U额(I-)
【解析】
【详解】
(1)将变阻器的最大阻值连入电路中,连接变阻器的左下方接线柱,如下图所示:
(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流表示数(如图乙)为0.28A,则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(3)先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关S1、闭合其它开关,读出电流表示数为I,此时电流表测灯泡与定值电阻并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律得到通过灯泡的额定电流为:I-;灯泡额定功率的表达式为:P额=U额(I-).
6.小久利用电压恒为6V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡,10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器,电压表电流表,开关,导线完成了下列电学实验.
(1)探究电流与电阻关系.
①他设计的电路图如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最_____(填“左”或“右”)端.他将10Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数.保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片向_____(填“左”或“右”)端移动.
②他将定值电阻分别单独接入电路中,保持定值电阻两端电压为4V,最多可以完成_____次实验.通过实验可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_____.
(2)测量小灯泡额定功率.
①小久设计了如图乙所示的电路.闭合开关,观察到小灯泡不发光,电流表无示数,则电压表示数为_____V.
②小久检查电路时,发现所连接电路存在一处错误.请你在错误的导线上画“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线.
( )
③排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片.当电压表示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则电流表示数为_____A,小灯泡的额定功率为_____W.
(3)小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关,利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器,设计了如图丁所示的电路,测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率.请帮他将实验过程补充完整:
①闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_____V时,小灯泡正常发光.
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V.
③_____(填所有开关的闭合或断开状态),读出电压表的示数为5V.
④小灯泡的额定功率P额=_____W.
【答案】 右 右 4 反比 6 0.3 1.14 3.5 闭合开关S、S2,断开S1 0.875
【解析】
【详解】
(1)①[1]为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处,即最右端;
[2]将10Ω电阻换成20Ω电阻时,根据分压原理可知,电压表示数将增大,为保持电压表示数不变(应使电压表示数减小为原来的电压值),根据串联电路电压的规律,应增大变阻器分得的电压,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向右移动,直到电压表示数为4V;
②[3]根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣UR=6V﹣4V=2V,
通过电路的最小电流为:I最小==0.1A,
定值电阻的最大值为R最大==40Ω,
所以只有10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻可以适用,故最多可以完成4次实验;
[4]通过实验可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(2)①[5]若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路,此时电压表有示数,且等于电源电压,为6V;
②[6]分析实物图可知,变阻器与电流表串联后与灯并联,电压表串联在电路中,是错误的,电流表应与灯串联,变阻器与灯串联,电压表与灯并联,将小灯泡右侧连线改接到电压表的负接线柱,如下图所示:
③[7]图丙中电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,
[8]灯泡的额定功率为:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(3)①[9]开关S、S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器滑片,此时电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压的规律知,使电压表示数为6V-2.5V=3.5V
时,灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V.
③[10]闭合开关S、S2,断开S1,此时电压表测量滑动变阻器两端的电压,读出电压表的示数为5V,此时电压表的示数为“闭合开关S、S1,断开S2”时的2倍,由图知这两次电路的连接不变,电流大小不变,只是电压表的测量范围变化了,根据串联电路的分压作用知此时滑片在中间位置,即闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片在中点处,即滑动变阻器的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为:I==0.35A,
小灯泡正常发光.
④[11]小灯泡的额定功率P额=UI=2.5V×0.35A=0.875W.
7.在探究“电流与电阻的关系”实验中,小硕选用如下器材:电压恒为5V的电源阻值为5Ω、100Ω、200Ω的定值电阻,规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,电流表电压表,开关和若干导线
(1)如图甲所示为小硕连接的实验电路,闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.
( )
(2)改正错误后,用开关试触,发现电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动.小硕分析可能是定值电阻发生了_____故障.
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,其示数为_____V.断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不动,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,应将滑片向_____(填“左”或“右”)移动,使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为_____.
(4)在探究过程中,小硕发现,为了保持定值电阻两端电压不变,只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为_____即可.
(5)多次实验后,根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____.
(6)小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率,已知定值电阻R0的阻值为10Ω,电源电压未知且大于小灯泡的额定电压.
①开关S1接b,S2接d,电流表示数为0.6A,则电源电压为_____V.
②开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_____A,此时小灯泡正常发光.
③开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片_____(填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”),电流表示数为0.3A.
④小灯泡额定功率P额=_____W.
【答案】 断路 2 右 0.2A 3:2 反比 6 0.2 保持不动 0.8
【解析】
【详解】
(1)[1]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]用开关试触,电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动,可能是定值电阻发生了断路;
(3)[3]排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为2V;
[4]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变;
[5]由欧姆定律,电流表示数应为:I==0.2A;
(4)[6]实验中保持定值电阻两端电压不变,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U滑=5V﹣2V=3V,
由分压原理,滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为U滑:U定=3V:2V=3:2;
(5)[7]根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(6)①[8]开关S1接b,S2接d,电流表示数为0.6A,为定值电阻的简单电路,由欧姆定律,则电源电压为:
U=I1R0=0.6A×10Ω=6V;
②[9]开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.2A,此时小灯泡正常发光.
③[10]开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片保持不动,电流表示数为0.3A.
④[11]在③中,变阻器与定值电阻串联,由欧姆定律,定值电阻的电压;U0=I′R0=0.3A×10Ω=3V,
变阻器的电压为6V﹣3V=3V,
由分压原理,变阻器连入的电阻为:R滑=10Ω;
在②中,由欧姆定律,变阻器的电压:U滑=IR滑=0.2A×10Ω=2V,
根据串联电路电压的规律,灯的额定电压为:U额=6V﹣2V=4V,
小灯泡额定功率:P额=U额I额=4V×0.2A=0.8W.
8.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L(电阻约为10Ω)、滑动变阻器两个(R甲:“10Ω 1A”;R乙:“50Ω 0.5A”)、开关S、导线若干.
(1)该实验的原理是电功率P=________;
(2)实验中,应选用的滑动变阻器是________(选填“R甲’或“R乙”);
(3)选用滑动变阻器后,请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图,并画在图甲的虚线框内;
( )
(4)某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况,如图乙所示,完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留到小数点后一位);
(5)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变);
①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1.
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2.
则小灯泡额定功率P额=________(用R0、U1、U2表示).
【答案】 UI R乙 10.4
【解析】
【详解】
(1)该实验的原理是电功率P=UI;
(2)电源(电压恒为6V)、额定电压为2.5V的待测小灯泡L(电阻约为10Ω),由欧姆定律,灯的额定电流为:,根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:;故选用滑动变阻器R乙;
(3)滑动变阻器、小灯泡、电流表串联,电压表与小灯泡串联,测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示:
(4)由欧姆定律,求得该小灯泡正常发光时的电阻为:;
(5)①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1.
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2.
在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,
因保持滑片位置不动,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为U2﹣U1;由欧姆定律灯的额定电流:;
则小灯泡额定功率:.
9.实验室购买了一批规格为“2.5V0.75W”的小灯泡,小明利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验.
(1)用笔画线代替导线把如图所示的实物电路补充完整.
( )
(2)按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至_____端(选填“左”或“右”);闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是_____.
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.34
0.44
(3)排除故障后,闭合开关并调节滑动变阻器,测得如下一组数据.其中第2次实验时的电流表示数如图所示,则第二次测得的电流是_____A.
①分析这组数据,你认为该小灯泡是否合格:_____,其原因是:_____.
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了?答:_____.
【答案】 右 小灯泡灯丝断路 0.40 不合格 电压为2.5V时,其功率为1W,大于出厂规格 短了
【解析】
【详解】
(1)由灯泡的额定电压可知电压表选择0~3V量程,电压表与灯泡并联,电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出;滑动变阻器已经选定下面接线柱,任意选择上面一个接线柱,把滑动变阻器串联在电路中,如图:
(2)[2]闭合开关前,滑片处于最大阻值处起保护电路作用,滑片移至右端;
[3]灯泡不发光,电流表无示数可知,灯泡断路,电压表串联在电路中,测电源电压,示数接近电源电压;
(3)[4]电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,因此灯泡的额定电流为0.4A;
[5][6]因为
,
所以,灯泡不合格.
[7]由知,电压相等时,功率越大,电阻越小,钨丝长度和横截面积相同时,钨丝越短,电阻越小,所以,实验用的灯泡钨丝长度比合格灯泡的钨丝长度短.
10.在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V.
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉).
( )
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮.两电表无示数.为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则电路发生故障的原因是_____.
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示为_____V.
(4)根据实验记录绘制Ⅰ﹣U图象如图丙所示,根据图象信息,计算小灯泡的额定功率是_____W.
(5)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率.实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路.
②闭合开关_____,移动R1滑片,使电流表的示数为I额灯泡正常发光.
③闭合开关_____,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额.
④保持_____滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2.
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=_____.(用I额、I1、I2、R1表示)
【答案】 滑动变阻器断路 2.2 0.5 S1 S2 R2 I额2•
【解析】
【详解】
(1)由图甲知,电压表串联在了电路中,应将其与灯泡并联,将滑动变阻器与灯泡串联,电路图如图所示:
(2)小灯泡不亮,两电表无示数,电路可能有断路发生,将电压表并联在滑动变阻器两端,发现电压表有示数,此时电压表两接线柱到电源两极间是通路,则说明与电压表并联的滑动变阻器断路;
(3)由图乙知,电压表使用0﹣3V量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为2.2V;
(4)当U=2.5V时灯泡正常发光,由图象知此时灯泡中的电流I=0.2A,所以灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)①按电路图连接电路.
②闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示数为I额灯泡正常发光.此时灯泡与R1串联;
③闭合开关S2,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额.
此时R1与R2串联,因为电路中电流仍为I额,所以R2=RL;
④保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器(R1)滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器(R1)的滑片移到最右端,电流表的示数为I2.
由串联电路特点和欧姆定律可得:
U=I1R2=I2(R1+R2),
解得:,
⑤小灯泡额定功率的表达式为:.
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