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(实验室)2.5种小灯泡电功率的实验分析

更新时间:2023-08-22 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

例1:小华正在做“测量小灯泡的电功率”的实验。 实验室有以下设备:电源(电流恒定6V)、小灯泡(额定电流2.5V,钨丝内阻约10Ω)、电流表和电流表开关,规格为R1:“10Ω1A”和R2“30Ω0.5A”滑动变阻器及数根导线。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(1)小花设计了如图A所示的电路,她应选择的滑动变量的大小为()(R1/R2)。 (2)连接好电路后,合上开关,发现小灯泡不亮。 此时,小花( )(can/)确定电路一定有故障。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(3)如果电压表有指示,电流表无指示,故障原因可能是小灯泡( )(漏电/断路)。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(4)确认电路正确后。 中国联通滑动变阻器的滑动片处于不同位置测小灯泡的电功率的原理,小灯泡正常发光时的UI图像如图B所示。 灯泡的额定功率为( )W。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(5)在某次调节过程中,小花的滑动变阻器与电路相连的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1()(小于/大于/等于) △R2。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(6)同组小敏测量灯泡额定功率时,电流表损坏。 肖敏借助身边的设备设计了如图C所示的电路。 其中,电源电流始终为U,R的电阻值已知。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

①合上开关S和滑动变阻器的()、()(调节/不调节)滑片,使电压表读数为2.5VR;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

②闭合开关S和滑动变阻器的()、()(调节/不调节)滑块,记录电压表读数为I;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

测灯泡功率实验_3.8伏小灯泡功率_测小灯泡的电功率的原理Pd6物理好资源网(原物理ok网)

③小灯泡的额定功率表达式为:P量=()(用已知量符号表示)。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

分析:(1)通过欧姆定理计算出灯的额定电压,并根据串并联电路定律和欧姆定理计算出灯正常点亮时连接电路的变阻器的最小电阻值,然后确定变阻器的尺寸;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(2)合上开关前将滑动变阻器的阻值调至最大。 如果灯泡不亮,首先检查滑动变阻器的阻值是否太大,导致电压太小,从而灯泡不亮;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(3)如果电压表有指示,则可能是电压为通路; 若电流表无指示,可能是小灯泡或电流表漏电;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据图B找出额定电流对应的电压,进而找出小灯泡的额定功率P=U和I; (5)连接到电路中的滑动变阻器的电阻减小测小灯泡的电功率的原理,电路中的电流减小,总内阻减小,结合图B分析,此时灯泡的电阻减小,因此电阻滑动变阻器减少的电阻小于灯泡减少的电阻;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(6)测量灯泡的额定功率,应先使灯泡正常发光。 在没有电流表的情况下,电压表和定值内阻R起到电流表检测的作用,所以先将R与电压表串联,然后将电压表与灯并联。 通过调节滑动变阻器的滑动片,当电压表读数为2.5V/R时,根据并联电路的电流规律,灯的电流为2.5V,灯正常; 保持滑块位置不变。 通过开关的转换,电压表测量出灯泡与R并联的总电压。由于电路的连接关系没有改变,所以各内阻的大小和通过电压保持不变,灯泡仍能正常发光。 根据并联电路电压定律,求得灯的额定电压,然后根据P=UI写出额定功率的表达式。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)小灯泡的额定电流约为2.5V,钨丝内阻约为10Ω。 根据欧姆定律,灯泡的额定电压约为I=U/R=2.5V1/0Ω=0.25A; 当灯正常点亮时,根据串联电路定律和欧姆定理,连接到电路的变阻器的内阻约为:R滑=(U总U)/I=(6V2.5V)/0.25A = 14Ω > 10Ω,因此,选择R2“30Ω0.5A”滑动变阻器;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(2)合上开关前,将滑动变阻器的阻值调到最大。 如果灯泡不亮,首先检查滑动变阻器的电阻是否太大,导致电压太小,从而灯泡不亮。 因此,小华不能确定电路一定有故障;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

3.8伏小灯泡功率_测灯泡功率实验_测小灯泡的电功率的原理Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(3)如果电压表有指示,则可能是电压为通路; 若电流表无指示,可能是小灯泡或电流表漏电;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(4)由图B可知,当小灯泡两端电流为2.5V时,对应电压为0.25A,则小灯泡的额定功率P=U=I=2.5V ×0.25A=0.625W;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(5)连接电路的滑动变阻器的电阻值减小,电路中的总电压减小,总内阻减小。 结合图B分析,当电压降低时,灯泡的内阻也随之降低。 根据R=R滑动+R发光,所以滑动变阻器减少的电阻小于灯泡减少的电阻,即△R1小于R2;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

(6)①测量灯泡的额定功率,应先使灯泡正常发光,所以先合上开关S、S2,调节滑动变阻器的滑块,使电压表的读数为0.25视/R。 根据定律和欧姆定理,此时灯的电流为2.5V,正常发光;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

②闭合开关S、S1,保持滑块位置不变。 通过开关的转换,电压表测量出灯泡与R并联的总电压。由于电路的连接关系没有改变,所以各内阻的大小和通过电压保持不变,灯泡仍能正常发光;Pd6物理好资源网(原物理ok网)

③根据并联电路电压定律,灯的额定电压为I2.5V/R,小灯泡的额定功率表达式为:P=U=I=2.5V×(I2.5V/R )。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

所以答案是:(1)R2; (2) 否; (3)泄漏; (4)0.625W; (5) 小于; (6)①S2、调整; ②S1,不调整; ③2.5V×(I2.5V/R)。Pd6物理好资源网(原物理ok网)

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