(2007?東城區(qū)二模)小中同學(xué)用一個(gè)電壓未知的電源、兩個(gè)開關(guān)、一個(gè)阻值已知的電阻R0,一個(gè)電壓表、一個(gè)標(biāo)有“20Ω 2A”字樣的滑動(dòng)變阻器和若干導(dǎo)線,測定標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率.他設(shè)計(jì)并連接了如圖所示的電路,并按照如下的步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).
(1)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于
b
b
端;
(2)閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,直到電壓表的讀數(shù)U1
2.5
2.5
V,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光;
(3)閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1,記下電壓表的讀數(shù)為U2;
(4)計(jì)算小燈泡的額定功率的公式
(U2-U1)U1
R0
(U2-U1)U1
R0
分析:(1)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值,根據(jù)電路圖確定滑片的位置.
(2)當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時(shí),燈泡正常發(fā)光.
(4)由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻R0兩端的電壓,由歐姆定律求出電路電流,然后由電功率公式求出燈泡額定功率的表達(dá)式.
解答:解:(1)由電路圖可知,滑片P置于b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大.
(2)由電路圖可知:閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2時(shí),電壓表測燈泡兩端電壓,
當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V時(shí),燈泡正常發(fā)光.
(4)由電路圖可知:閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1時(shí),電壓表測燈泡與電阻R0的串聯(lián)電壓,
電阻R0的電壓U0=U2-U1,電路電流I=
U0
R0
=
U2-U1
R0
,燈泡額定功率P=U1I=
(U2-U1)U1
R0

故答案為:(1)b;(2)2.5;(3)
(U2-U1)U1
R0
點(diǎn)評:本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、求燈泡額定功率等問題;分析清楚電路結(jié)構(gòu),熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式是正確求出燈泡額定功率的關(guān)鍵.
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