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小華做“測量小燈泡電功率”實驗,實驗室有如下器材

更新時間:2023-10-25 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

解:(1)小燈泡的額定電流U_{e}=2.5V,鎢絲內阻約為10Ω,由歐姆定理燈的額定電壓約為:I=dfrac{U_{e}}{R_{text{燈}}}=dfrac{2.5V}{10Omega}=0.25A,按照串聯電路電流的規律,燈正常發光時變阻器分得的電流為:U_{滑}=U-U_{e}=6V-2.5V=3.5V,由歐姆定理,變阻器連入電路的阻值為:R_{滑}=dfrac{U_{text{滑}}}{I}=dfrac{3.5V}{0.25A}=14Ω,故應選用尺寸為R_{2}的滑動變阻器;(2)排除故障后,聯通滑動變阻器滑片使燈泡正常發光,此時電壓表示數如圖乙所示測量小燈泡電功率結論,電壓表選用小阻值,分度值為0.02A,電壓為0.3A,則小燈泡的額定功率為:P=U_{e}I'=2.5V×0.3A=0.75W;(3)實驗發覺燈泡內阻是變化的,影響其變化的主要誘因是燈泡的內阻隨氣溫的變化而變化;(4)①僅閉合開關S和S_{2},調節滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數為dfrac{U_{e}}{R};②僅閉合開關S和S_{1}測量小燈泡電功率結論,保持滑動變阻器滑片的位置不變,記錄電壓表的示數為I;③在①中,電壓表測定值內阻的電壓,由歐姆定理,定值內阻的電流為:U_{R}=I_{1}R=dfrac{U_{e}}{R}×R=U_{e},按照并聯電路電流的規律,燈的電流為U_{e},燈正常發光;在②中,電壓表測燈與R并聯的總電壓,因電路的聯接關系沒有改變,各內阻的大小和通過的電壓不變,燈仍正常發光,按照并聯電路電壓的規律,燈的額定電壓:I_{額}=I-dfrac{U_{e}}{R},則小燈泡的額定功率:小燈泡額定功率表達式為:P_{額}=U_{e}×I_{額}=U_{e}×(I-dfrac{U_{e}}{R})。8jk物理好資源網(原物理ok網)

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故答案為:(1)R_{2};(2)0.75W;(3)燈泡的內阻隨氣溫的變化而變化;(4)①S_{2};dfrac{U_{e}}{R};②S_{1};保持滑動變阻器滑片的位置不變;③U_{e}×(I-dfrac{U_{e}}{R})。(1)依據小燈泡的額定電流U_{e}=2.5V,鎢絲內阻約為10Ω,由歐姆定理得出燈的額定電壓,按照串聯電路電流的規律得出燈正常發光時變阻器分得的電流,由歐姆定理求出變阻器連入電路的內阻,因而確定應選用滑動變阻器;(2)依據電壓表選用小量確定分度值讀數,按照P=UI得出小燈泡的額定功率;(3)燈泡的阻值隨氣溫的變化而變化;(4)要測燈的額定功率,應先使燈正常發光,在沒有電流表的情況下,電壓表與定值內阻R應起到電流表的檢測作用,故將R與電壓表串聯后再與燈并聯,通過聯通變阻器的滑片使電壓表示數為dfrac{U_{e}}{R}時,由并聯電路電流的規律,燈的電流為額定電流,燈正常發光;保持滑片位置不變,通過開關的轉換,使電壓表測燈與R并聯的總電壓,因電路的聯接關系沒有改變,各內阻的大小和通過的電壓不變,燈仍正常發光,按照并聯電路電壓的規律求出燈的額定電壓,按照P=UI寫出燈的額定功率的表達式。本題檢測小燈泡電功率,考查器材的選擇、電流表讀數、功率估算、影響內阻大小的誘因及設計方案測額定功率的能力。8jk物理好資源網(原物理ok網)

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