明天看一個(gè)檢測(cè)小燈泡功率得題目測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)題,你們可以想一想,不僅使用得公式不一樣,其他部份和檢測(cè)小燈泡內(nèi)阻得實(shí)驗(yàn),有啥區(qū)別不?
如圖甲是“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖,所用的電源電流恒為4.5V,小燈泡的額定電流為2.5V。
(1)聯(lián)接電路測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)題,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)當(dāng)坐落最端。(選填“左”或”右”)
(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)覺(jué)小燈泡不亮,電流表、電流表示數(shù)如圖乙所示,其緣由可能是。
(3)聯(lián)通滑動(dòng)變阻器滑片,記下多組對(duì)應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù),并勾畫成I﹣U圖像(圖丙),由圖像可知,燈泡的額定功率是W。
(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,又重新設(shè)計(jì)了電路(如圖丁),檢測(cè)另一個(gè)小燈泡的額定功率,這個(gè)小燈泡正常工作的電壓為I。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟(已知電源電流為U)。
①只閉合開(kāi)關(guān)S1,聯(lián)通滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使電壓表示數(shù)為;
②只閉合開(kāi)關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)為I;再將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最端,讀出電壓表的示數(shù)為I1;
③則小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額=。
【分析】(1)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)當(dāng)坐落電阻最大處;
(2)按照?qǐng)D乙水表所選阻值讀數(shù),按照P=UI求燈額定功率,據(jù)此剖析小燈泡不亮的誘因;
(3)依照?qǐng)D丙確定燈泡額定電流對(duì)應(yīng)的額定電壓,借助P=UI求出燈泡的額定功率;
(4)運(yùn)用等效取代法,測(cè)出燈泡正常發(fā)光時(shí)的內(nèi)阻,再通過(guò)電功率的變型公式P=I2R可估算小燈泡的額定功率。
【解答】解:(1)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)當(dāng)坐落電阻最大處,即最右端;
(2)圖乙中電壓表選用小阻值,分度值為0.1V,則小燈泡兩端的電流為0.5V;
電壓表選用小阻值,分度值為0.02A,則通過(guò)小燈泡的電壓是0.1A;
則小燈泡的額定功率:P'=U'I'=0.5V×0.1A=0.05W,因而小燈泡不亮的緣由是小燈泡實(shí)際電功率太低;
(3)由圖丙可知,當(dāng)燈泡兩端電流為2.5V時(shí),通過(guò)燈泡的額定電壓為0.25A,小燈泡額定功率為:
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)實(shí)驗(yàn)步驟:
①只閉合開(kāi)關(guān)S1,聯(lián)通滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使電壓表示數(shù)為I;
②只閉合開(kāi)關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使電壓表示數(shù)為I;再將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最下端,讀出電壓表的示數(shù)為I1;
③在步驟①中,燈泡和R2串聯(lián),電壓表測(cè)串聯(lián)電路的電壓,聯(lián)通滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使電壓表示數(shù)為I,此時(shí)燈泡正常發(fā)光;
在步驟②中,R1和R2串聯(lián),電壓表測(cè)串聯(lián)電路的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使電壓表示數(shù)為I,按照等效取代法可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的內(nèi)阻與滑動(dòng)變阻器R1此時(shí)的內(nèi)阻相同;再將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最上端,此時(shí)電路為只有滑動(dòng)變阻器R1的簡(jiǎn)單電路,則滑動(dòng)變阻器R1接入電路的阻值為:
故小燈泡額定功率為: