在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选用额定电压为3.8V、电阻约为10Ω的小灯泡一个,电压为6V的铅蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(20Ω、1A)和开关各一个,导线若干.
(1)图1是小明没有连接完整的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)某实验小组连接完电路闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P的位置,电流表和电压表的示数保持不变,灯泡保持较暗的亮度不变,则造成这一现象的原因是________.
(3)该小组的同学改正电路后,继续进行实验.当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图2所示,则小灯泡两端的电压为________V,电流表的示数为0.25A,此时小灯泡消耗的电功率为________W,它________(选填“小于”、“大于”或“等于”)小灯泡的额定功率.
解:(1)灯泡额定电压是3.8V,电压表选择0~15V量程,电压表与灯泡并联.
滑动变阻器已经选定了下面接线柱,任意选择上面一个接线柱串联在电路中,如图.
(2)无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表及灯泡亮度都不变,滑动变阻器不起改变电阻的作用.
滑动变阻器都接上面两个接线柱时,滑动变阻器相当于导线,电路电阻最小,电路电流最大,灯泡最亮,移动滑片,灯泡较亮而不改变.
滑动变阻器都接下面两个接线柱时,滑动变阻器相当于定值电阻,电路电阻最大,电路电流最小,灯泡较暗,移动滑片,灯泡较暗而不改变.
(3)电压表选择0~15V量程,每一个大格代表5V,每一个小格代表0.5V,电压为2V,
所以,P=UI=2V×0.25A=0.5W,
因为实际电压小于额定电压,实际功率小于额定功率.
故答案为:(1)如图甲或乙;(2)滑动变阻器都接下面两个接线柱;(3)2;0.5;小于.
(1)由灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与灯泡并联,注意正负接线柱.
滑动变阻器选择一上一下接线柱,串联在电路中.
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,不能改变电压表和电流表的示数及灯泡的亮度,说明滑动变阻器都接上面或都接下面两个接线柱.
通过灯泡的亮度来判断滑动变阻器接线柱的连接情况.
(3)电压表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.
知道灯泡的电压和电流,根据P=UI计算功率.
实际电压大于额定电压,实际功率大于额定功率.
点评:(1)比较灯泡的实际功率与额定功率大小有两种方法:
a、实际电流大于额定电流,实际功率大于额定功率,
实际电流等于额定电流,实际功率等于额定功率,
实际电流小于额定电流,实际功率小于额定功率.
b、实际电压大于额定电压,实际功率大于额定功率,
实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,
实际电压小于额定电压,实际功率小于额定功率,
(2)滑动变阻器都选择上面两个接线柱,滑动变阻器相当于导线;
滑动变阻器都选择下面两个接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻,
所以滑动变阻器要选择一上一下接线柱.
联系生活——学习物理妙招:杠杆平衡条件:静止不动匀转动,力乘力臂积相等,支点受力画力线,作出力臂是关键。