在“测定小灯泡的功率”的实验中,小明同学设计的电路如图15所示.被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.实验器材

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  • 解题思路:(1)测量功率的原理P=UI;(2)根据灯泡的额定电压和电源电压计算出灯泡正常发光时滑动变阻器的阻值,便可选择合适的滑动变阻器;(3)将电压表与灯泡并联,滑动变阻器与灯泡串联,且要接一上一下;(4)灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数约为6V,则与电压表并联的电路断路;(5)额定功率是灯泡正常发光时的电功率,灯泡在不同电压下的功率不同;(6)根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点及串联电路的电压关系进行分析.

    (1)该实验的实验原理是:P=UI;

    (2)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压U滑=6V-3.8V=2.2V;

    电路中的电流大约为I=[U/R]=[3.8V/10Ω]=0.38A;

    则滑动变阻器的电阻应为R滑=

    U滑

    I=[2.2V/0.38A]≈6Ω>5Ω,所以应该选择R2;

    (3)根据电路图连接电路,电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为3.8V,电压表应选择0~15V的量程;

    滑动变阻器与灯泡串联,滑片向左滑,灯变亮,滑动变阻器的电阻应变小,下面应连接左边的接线柱,如图所示:

    (4)灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数约为6V,则与电压表并联的小灯泡断路,C正确;

    (5)由于不同电压下的电功率不同,所以不能通过求不同电压下的功率平均值求额定功率;

    由表格中数据知,当U=3.8V时,灯泡的功率为1.52W,所以灯泡的额定功率为1.52W;

    (6)当灯泡两端的电压为3.8V时,电阻比3V时的要大,小明公式中的电阻偏小,则计算出的电功率值偏大;

    灯泡的额定电压为3.8V,所以当灯泡两端的电压U=6V-3.8V=2.2V时,灯泡正常发光,记下此时电流表的示数,计算出灯泡的额定功率.

    故答案为:(1)P=UI;(2)R2;(3)见上图;(4)C;(5)取灯泡在不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率;1.52;(6)大;2.2.

    点评:

    本题考点: 电功率的测量.

    考点点评: 本题考查了电路故障分析、求灯泡的额定功率、连接电路图等问题,是实验的常考内容,要掌握;连接实物图时应注意:①电压表、电流表的正负极不要接反.②注意电压表、电流表的量程不要接错.③滑动变阻器的分压与限流接法,滑片移动时阻值的变化应符合题意要求.④作图要美观,连线不要交叉.

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