解题思路:(1)要使小灯泡正常发光,灯泡两端的电压应等于其额定电压;(2)实验中应注意,灯泡两端的最大电压为7.5V,计算出电路中的电流,此时滑动变阻器的阻值最小,从而确定滑动变阻器的阻值范围;(3)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为9V-7.5V=1.5V,所以可将电压表与滑动变阻器并联.
(1)灯泡的额定电压为7.5V,6V低于灯泡的额定电压,小灯泡不能正常发光,所以不能测出小灯泡的额定功率;
(2)滑动变阻器的阻值可调至最大,当滑动变阻器的阻值减小时,灯泡两端的电压增大,当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为U滑=9V-7.5V=1.5V;
电路中的电流为I=[U/R]=[7.5V/10Ω]=0.75A,则滑动变阻器的阻值为R滑=
U滑
I=[1.5V/0.75A]=2Ω,若滑动变阻器的阻值再减小,灯泡两端的电压会超过额定电压,所以滑动变阻器的最小阻值为2Ω,因此允许接入电路的电阻大约为2~20Ω;
(3)若电压表的大量程损坏,应将电压表与滑动变阻器并联,滑动变阻器两端的最大电压为3V,由于灯泡的电阻大约为10Ω,根据串分压的知识:
R滑
RL=[3V/9V−3V],解得R滑=5Ω,若滑动变阻器的阻值再大,有可能将电压表损坏.
答:(1)电源电压低于小灯泡的额定电压,小灯泡不能正常发光;
(2)滑动变阻器的阻值范围为2~20Ω;
(3)操作过程:将电流表换成0~3A量程,将电压表换为0~3V量程并联在滑动变阻器两端,调节滑动变阻器使电压表的示数为1.5V,记录电流表的示数为I;
注意事项:闭合开关前,滑动变阻器的阻值不能过大(或不能超过5Ω),以免损坏电压表.
点评:
本题考点: 电功率的测量.
考点点评: 此题是测量灯泡的额定功率实验,考查了电源的选择,滑动变阻器阻值范围的判定,此类题目是电学计算中的难点,关键是根据题目中所给出的条件确定最大电流或电压,根据串联电路中的电流、电压特点结合欧姆定律进行计算.