小刚做测定小灯泡额定功率的实验,实验桌上备有下列器材:额定电压为2.5V的小灯泡、电压未知的电源(两端电压不变)、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只、三个开关和导线若干.
(1)小刚设计实验方案测量小灯泡的额定功率,小丽帮他连接了一部分实验电路(如图所示),请你按设计要求完成图所示的剩余部分实验电路的连接.
(2)请写出本实验主要测量步骤及所测物理量:按图连接电路,________.
(3)本实验中计算小灯泡额定功率的表达式P=________.
解:(1)通过开关的闭合与断开,电压表能测灯泡两端电压,能测灯泡与定值电阻两端电压,如图:
实验步骤:
闭合S1、S3,断开S2,调节滑片P使电压表示数为U1=2.5V,并记录U1;
断开S3,闭合S1、S2,记录电压表示数U2.
串联电路电流相等,所以,I=I0==
所以,灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×=.
故答案为:(1)实验电路连接如图;
(2)闭合S1、S3,断开S2,调节滑片P使电压表示数为U1=2.5V,并记录U1;断开S3,闭合S1、S2,记录电压表示数U2.
(3).
测定灯泡的额定功率,需要测得灯泡的额定电压和额定电流.
定值电阻R与灯泡串联,找电流相等,图中只有电压表,没有电流表,要借助已知定值电阻求得灯泡的电压.
当定值电阻与灯泡串联时,通过开关的闭合与断开,把电压表并联在灯泡两端,移动滑动变阻器滑片,使灯泡两端电压为2.5V,保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合断开开关,使电压表测灯泡正常工作时的灯泡与定值电阻两端的总电压.
求得定值电阻两端电压,求得定值电阻的电流,即灯泡的额定电流,根据P=UI计算灯泡的额定功率.
点评:没有电压表,利用定值电阻和电流表以及其他元件测量电阻的阻值时,一般设计成并联电路,找电压相等列等式求出被测电阻;没有电流表,利用电压表和定值电阻以及其他元件测量电阻的阻值时,一般设计成串联电路,找电流相等列等式求出被测电阻.
物理解题技巧分享:物理规律是人们通过长期努力从生活实践中总结出来的重要结论,必须深入领会,加强理解,为了帮助记忆,我们通过口诀方式归纳如下:1、弹簧秤原理,2、惯性定律,3、阿基米德原理,4、功的原理