19.在測定“小燈泡額定電功率”的實驗中,電源電壓為4.5V,小燈泡額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω,滑動變阻器有三種規(guī)格,R1(5Ω  2A)、R2(10Ω  1.5A)、R3(50Ω  1A)
(1)為完成實驗,應(yīng)該選擇的滑動變阻器是R2
(2)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖1中的實物電路連接完整.
(3)小葉同學(xué)閉合開關(guān),移動滑片P到某一點時,電壓表示數(shù)(如圖2所示)為2.2V,若他想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖中滑片P向B(選填“A”或“B”)端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5V.
(4)小葉同學(xué)移動滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖3所示的I-U圖象,由此可計算出小燈泡的額定功率是0.5W.
(5)在測量過程中,電流表和滑動變不慎損壞,小明撤去電流表,用一個電阻箱代替測動變阻器接入原電路中.也測出了小燈泡的額定功率,請你簡要寫出他的測里步驟和額定電功率的表達(dá)式.
步驟:①閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓有的示數(shù)為2.5V,記下此時電阻箱連入電路的電阻R0;②因電源電壓為4.5V,則此時電路中的電流為I=$\frac{U-{U}_{L額}}{{R}_{0}}$=$\frac{4.5V-2.5V}{{R}_{0}}$=$\frac{2V}{{R}_{0}}$;③表達(dá)式P=$\frac{5{V}^{2}}{{R}_{0}}$.

分析 (1)求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器 接入電路的電阻,然后選擇滑動變阻器.
(2)把電流表與燈泡串聯(lián)接入電路,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端.
(3)由圖示電壓表確其量程與分度值,讀出其示數(shù),根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系確定滑片的移動方向.
(4)由圖示圖象求出燈泡額定電壓對應(yīng)的電流,然后由P=UI求出燈泡額定功率.
(5)由題意可知,電阻箱與燈泡串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出當(dāng)小燈泡在額定電壓下工作時電阻箱兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流,根據(jù)P=UI得出小燈泡額定功率的表達(dá)式.

解答 解:(1)燈泡正常發(fā)光時的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值:R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L額}}{I}$=$\frac{4.5V-2.5V}{0.25A}$=8Ω,滑動變阻器應(yīng)選R2
(2)燈泡正常發(fā)光時的電流約為0.25A,電流表的量程應(yīng)選0~0.6A;燈泡額定電壓為2.5V,電壓表選0~3V量程,把燈泡與電流表串連接入電路,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,電路圖如圖所示:

(2)連接好最后一根導(dǎo)線,燈泡立即發(fā)光,這是連接電路時沒有斷開開關(guān)造成的;燈泡發(fā)出明亮耀眼的光,說明燈泡實際功率很大,電路電流很大,電路電阻很小,這是連接電路時滑動變阻器滑片沒有移到最大阻值處造成的.
(3)由圖乙知,電壓表量程是0~3V,最小分度值是0.1V,電壓表示數(shù)是2.2V;要使燈泡正常工作,燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V,電路電流要增大,總電阻要減小,滑動變阻器的電阻要減小,滑片向B端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5V;
(4)由圖丙所示I-U圖象可知,燈泡額定電壓U=2.5V,所對應(yīng)的電流I=0.2A,則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)①閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓有的示數(shù)為2.5V,記下此時電阻箱連入電路的電阻R0,
②因電源電壓為4.5V,則此時電路中的電流為I=$\frac{U-{U}_{L額}}{{R}_{0}}$=$\frac{4.5V-2.5V}{{R}_{0}}$=$\frac{2V}{{R}_{0}}$;
③燈泡額定功率:P=UI=2.5V×$\frac{2V}{{R}_{0}}$=$\frac{5{V}^{2}}{{R}_{0}}$.
故答案為:(1)R2;(2)如圖所示;(3)2.2;B;(4)0.5;(5)①閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓有的示數(shù)為2.5V,記下此時電阻箱連入電路的電阻R0;②因電源電壓為4.5V,則此時電路中的電流為I=$\frac{U-{U}_{L額}}{{R}_{0}}$=$\frac{4.5V-2.5V}{{R}_{0}}$=$\frac{2V}{{R}_{0}}$;③P=$\frac{5{V}^{2}}{{R}_{0}}$.

點評 本題考查了“測定小燈泡的額定功率”的實驗,涉及到了電流表量程的選擇、實物電路圖的連接、電壓表的讀數(shù),功率計算、從圖象獲取信息的能力等,綜合性強.

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④電表、開關(guān)和導(dǎo)線若干.
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖(甲)的電路連接完整.(連線不能交叉)
(2)閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,同時,眼睛應(yīng)注視B(選填字母).
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(3)小明同學(xué)移動滑動變阻器滑片P到某處時,電壓表的示數(shù)為2.2V,要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向A端移動(選填“A”或“B”).
(4)小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖(乙)所示,則小燈泡的額定功率是0.6W.該實驗中滑動變阻器除了保護電路外,還有改變燈泡兩端電壓的作用.
(5)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的過程中,小燈泡發(fā)出耀眼的白光后突然熄滅,此刻他會觀察到電壓表指針C(選填:“A.回到0刻度、B.達(dá)到滿刻度、C.超過滿刻度”中的代表字母).
(6)小明利又用該電路探究“電流跟電阻的關(guān)系”,他將小燈泡換成定值電阻,保持電壓表示數(shù)始終為如圖(丙)所示,更換不同的定值電阻,并記錄各次電流表的示數(shù).若其他器材不變,為了能夠完成實驗,更換的電阻阻值不能夠大于25Ω.

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