一个额定电压是2.5V的小灯泡,正常工作时的电阻约为8Ω.小明想测量它的额定功率,实验室中有如下器材:电源(电压恒为6V

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  • 解题思路:(1)根据串联电路的特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压,然后由欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值,根据这个阻值,判断选择哪个滑动变阻器;(2)开关、滑动变阻器、灯泡串联接入电路,电压表并联在电路两端,故据此分析判断即可;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;(3)先确定电流表的分度值,而后据电流表读出对应的示数,据公式P=UI可计算出额定功率;(4)根据焦耳定律分析判断即可;(5)电流表与电压表的位置交换连接,即电压表串联接入电路,理想电压表电阻为无穷大,电压表串联接入电路,电路相当于断路,电路电流为零,灯泡不发光.

    (1)灯泡正常发光时,通过其的电流约是I=[U/R]=[2.5V/8Ω]≈0.3A,

    滑动变阻器两端的电压:U=U-U灯泡=6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器接入电路的电阻R=[U/I]=[3.5V/0.3A]=11.7Ω>10Ω,所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器;

    (2)变阻器与灯泡串联,如下图所示:

    闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即滑片在B端.

    (3)该电流表选的是小量程,其分度值是0.02A,故其示数是0.32A,故其额定功率是:P=UI=2.5V×0.32A=0.8W;

    (4)据焦耳定律Q=I2Rt可知,AP部分比PD部分的电流相同,通电时间相同,但AP部分的电阻比PD部分的电阻大,故在AP部分所产生的电热多,故滑动变阻器的AP部分比PD部分热.

    (5)把电流表与电压表的位置交换连接了,电路断路,电路电流为零,电流表与小电灯不会烧坏,小电灯不亮,由于电源电压是6V,小于电压表量程0~15V,因此电压表不会烧坏,所以闭合开关后会造成的现象是:D小电灯不亮;

    故答案为:(1)50Ω 0.5A;(2)如图所示;B;(3)0.8;(4)AP部分的电阻比PD部分的电阻大;(5)D.

    点评:

    本题考点: 电功率的测量.

    考点点评: 本题考查了滑动变阻器的选择、连接实物图、故障分析、求功率、求电阻阻值、设计实验电路图等问题,最后一问求滑动变阻器接入电路的阻值范围有一定难度;解题时要认真、细心答题.

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