明天來看一道檢測小燈泡電功率的實驗題,這個實驗和大部份的熱學實驗題一樣,用的是伏安法,因而電路圖和大部份熱學實驗題一樣都是基本一樣的。具體題目如下:
小明設計甲圖電路“測量小燈泡的電功率”,所用小燈泡標有“2.5V”字樣。
(1)根據甲電路圖聯接乙實物圖。
(2)閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片移到(選填“A”或“B”)端。
(3)某次實驗時兩水表的示數如圖丙所示,則小燈泡此時的功率為W;要想測出小燈泡的額定電功率,接出來的操作是:。
剖析一下:
(1)由伏安法的電路圖可知,燈泡與變阻器串聯,且滑片兩側的阻值絲接入電路,電流表測燈泡兩端的電流測量小燈泡的電功率電路圖,電壓表測電路中電流,依照圖丙確定兩個水表的阻值,據此根據電路圖聯接實物圖;
(2)為了保護電路,閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片移到電阻最大處;
(3)依照圖丙兩表選用的阻值確定分度值讀數,按照P=UI算出小燈泡此時的功率;
比較電流表的示數與燈泡的額定電流大小,按照串聯電路電流規律和分壓原理確定變阻器滑片聯通的方向。
解題過程:
解:(1)由圖甲可知,燈泡與變阻器串聯,且變阻器選用右下接線柱串聯在電路中;電流表測燈泡兩端的電流,電壓表測電路中的電壓;由圖丙可知,兩水表均選用小阻值,則實物圖如右圖所示:
(2)為了保護電路,閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片移到電阻最大處,即A端;
(3)由圖丙可知,電流表選用小阻值,分度值為0.1V,其示數為2V,電壓表選用小阻值,分度值為0.02A,其示數為0.34A,
則小燈泡此時的功率為:P=UI=2V×0.34A=0.68W;
此時電流表的示數為2V測量小燈泡的電功率電路圖,大于燈泡的額定電流2.5V,要想測出小燈泡的額定電功率,應減小燈泡兩端的電流,按照串聯電路電流規律,應減少變阻器兩端的電流,按照串聯分壓的原理,應減少變阻器接入電路的電阻,故接出來的操作是:將滑動變阻器的滑片向B端聯通,直至電流表示數為2.5V為止。
故答案為:(1)看法答圖;(2)A;(3)0.68;將滑動變阻器的滑片向B端聯通,直至電流表示數為2.5V為止。