小明同学在做“测定小灯泡电功率”的实验时,选用了电压为6V的电源、额定电压为2.5V(电阻约1OΩ)的小灯泡、滑动变阻器等器材,连接的部分实物电路如图1所示.
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.
(2)若小明手边有“1.5A 50Ω”和“2.OA 20Ω”两种规格的滑动变阻器,上面实验中他选用的滑动变阻器规格为________.
(3)在进行实验过程中,小明记录了多组加在小灯泡两端的电压与通过灯泡电流的数据,如下表所示:则小灯泡的额定功率约为________W.
电压 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流 | 0.20 | 0.25 | 0.28 | 0.30 | 0.32 |
解:(1)知道小灯泡的额定电压是2.5V,故电压表应选择0~3V量程,且并联在小灯泡两端;同时滑动变阻器的接法是一上一下;故连接的实物见下:
(2)若灯泡正常发光时,通过灯泡的电流约为I===0.25A;
故此时变阻器两端的电压应是U=6V-2.5V=3.5V;故此时变阻器的有效电阻是R===14Ω,故两个变阻器从理论上来说都可以接入电路,但从实验过程中灵敏程度上来说,选择“1.5A 50Ω”更好一些.
(3)据表中的数据能看出,此灯泡在2.5V的额定电压下的电流是0.3A,故此时灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.30A=0.75W;
(4)此时电流表选的是小量程,其分度值是0.02A,其示数是0.2A;电压表选的是大量程,其分度值是0.5V,其示数6V,
故此时的电阻是R===30Ω;此时与灯泡正常工作相比,此时的温度较低,故造成阻值差异较大的原因是:电阻随着温度的升高而增大.
故答案为:(1)见上图;(2)“1.5A 50Ω”;(3)0.75;(4)30;电阻随着温度的升高而增大.
(1)测灯泡的功率需要测量灯泡的电压和电流.由灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与灯泡并联.
滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中,起保护电路和改变灯泡两端的电压的作用.
(2)现据灯泡的额定电压和大体的阻值计算出灯泡中的电流,据变阻器与灯泡串联,故该电流就是变阻器中的电流,而后据串联电压的特点计算出变阻器的有效阻值,而后从灵敏性的角度分析即可判断;
(3)用电器在额定电压下的功率是额定功率,故找出额定电压下的电流,后据公式P=UI计算即可得出额定功率;
(4)据电流表和电压表的读数,可计算出小灯泡的电阻;而后据影响电阻大小的因素即可判断产生上述状况的原因.
点评:一、连接实物图时应注意:1、电压表、电流表的正负极不要接反.2、注意电压表、电流表的量程不要接错.3、滑动变阻器的分压与限流接法,滑片移动时阻值的变化应符合题意要求.4、作图要美观,连线不要交叉.
二、对电压表电流表读数时,首先确定电压表、电流表的量程、最小分度值,然后根据指针位置读数.