明天看一個檢測小燈泡功率得題目測量電功率的實驗題,你們可以想一想,不僅使用得公式不一樣,其他部份和檢測小燈泡內阻得實驗,有啥區別不?
如圖甲是“測量小燈泡電功率”的實驗電路圖,所用的電源電流恒為4.5V,小燈泡的額定電流為2.5V。
(1)聯接電路測量電功率的實驗題,閉合開關前,滑動變阻器滑片P應當坐落最端。(選填“左”或”右”)
(2)閉合開關后,發覺小燈泡不亮,電流表、電流表示數如圖乙所示,其緣由可能是。
(3)聯通滑動變阻器滑片,記下多組對應的電流表和電壓表示數,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)完成上述實驗后,又重新設計了電路(如圖?。瑱z測另一個小燈泡的額定功率,這個小燈泡正常工作的電壓為I。請完成實驗步驟(已知電源電流為U)。
①只閉合開關S1,聯通滑動變阻器R2的滑片,使電壓表示數為;
②只閉合開關S2,保持滑動變阻器的滑片位置不變,調節滑動變阻器,使電壓表示數為I;再將滑動變阻器R2的滑片調到最端,讀出電壓表的示數為I1;
③則小燈泡的額定功率表達式為P額=。
【分析】(1)為了保護電路,閉合開關前,滑動變阻器滑片P應當坐落電阻最大處;
(2)按照圖乙水表所選阻值讀數,按照P=UI求燈額定功率,據此剖析小燈泡不亮的誘因;
(3)依照圖丙確定燈泡額定電流對應的額定電壓,借助P=UI求出燈泡的額定功率;
(4)運用等效取代法,測出燈泡正常發光時的內阻,再通過電功率的變型公式P=I2R可估算小燈泡的額定功率。
【解答】解:(1)為了保護電路,閉合開關前,滑動變阻器滑片P應當坐落電阻最大處,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際電功率太低;
(3)由圖丙可知,當燈泡兩端電流為2.5V時,通過燈泡的額定電壓為0.25A,小燈泡額定功率為:
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)實驗步驟:
①只閉合開關S1,聯通滑動變阻器R2的滑片,使電壓表示數為I;
②只閉合開關S2,保持滑動變阻器R2的滑片位置不變,調節滑動變阻器R1,使電壓表示數為I;再將滑動變阻器R2的滑片調到最下端,讀出電壓表的示數為I1;
③在步驟①中,燈泡和R2串聯,電壓表測串聯電路的電壓,聯通滑動變阻器R2的滑片,使電壓表示數為I,此時燈泡正常發光;
在步驟②中,R1和R2串聯,電壓表測串聯電路的電壓,調節滑動變阻器R1,使電壓表示數為I,按照等效取代法可知,小燈泡正常發光時的內阻與滑動變阻器R1此時的內阻相同;再將滑動變阻器R2的滑片調到最上端,此時電路為只有滑動變阻器R1的簡單電路,則滑動變阻器R1接入電路的阻值為:
故小燈泡額定功率為: