运用如图(a)所示的实验器材做测小灯泡功率的实验,其中小灯泡标有“3.8V”的字样、灯丝电阻约为10Ω左右.

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  • 解题思路:(1)由灯泡的额定电压确定电压表的量程,且与灯泡并联;由灯泡的额定电压和电阻确定电流表的量程,且与灯泡串联,注意电压表和电流表的正负接线柱;滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中.

    (2)伏安法测电阻的原理是R=[U/I].

    (3)为了保护电路,在接线过程中,开关应断开;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,滑动变阻器的另一个作用是改变灯泡两端的电压.

    (4)将灯泡的实际电压与其额定电压比较,就可得出灯泡的实际功率与额定功率的大小关系,从而判断灯泡的发光亮度;为使小灯泡正常发光,应增大电流,减小电阻,就应将滑动变阻器的滑片P向B端移动.

    (5)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,根据P=UI计算额定功率.

    (6)根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻.

    (1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选择0~15V量程,且与灯泡并联;

    灯泡电流约为:I=[U/R]=[3.8V/10Ω]=0.38A<0.6A,所以电流表选择0~0.6A量程,且灯泡串联,注意电流从电表的正接线柱流入负接线柱流出;滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中.

    如图所示:

    (2)伏安法测电阻的原理是R=[U/I].

    (3)为了保护电路,在接线过程中,开关应断开,以避免因接线错误造成短路将电源烧坏;同理为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处的A端;滑动变阻器的另一个作用是改变灯泡两端的电压.

    (4)∵U=2.5V<3.8V,

    ∴P<P,灯泡发光变暗;

    为使小灯泡正常发光,应增大电流,使灯泡两端电压等于额定电压,故应将滑动变阻器的滑片P向B端移动.

    (5)电流表使用的0~0.6A量程,分度值为0.02A,所以电流为0.32A,

    P=UI=3.8V×0.32A=1.216W.

    (6)灯泡正常发光时的电阻R=[U/I]=[3.8V/0.32A]=11.875Ω.

    故答案为:(1)如上图所示;(2)R=[U/I];(3)断开;A;保护电路;改变灯泡两端的电压;(4)较暗;B;(5)0.32;1.216;(6)11.875.

    点评:

    本题考点: 探究用电器的电功率实验;电流表的使用;电压表的使用;电压表的读数方法;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用;电功率的计算.

    考点点评: 本题考查了实物图连接、电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用、电流表读数、电阻和功率的计算、滑动变阻器在电路中的作用.这些是伏安法测电阻中的比较常见的内容,一定要掌握.

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