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物理必考小明同学做“测定小灯泡的电功率 实验.器材齐全.完好.电源电

2024-01-17 17:49:21信息公告292

小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,器材齐全、完好,电源电压为1.5伏的整数倍(即电源由几节干电池串联组成),小灯标有“2.2V”字样,滑动变阻器标有“5Ω 1A”字样.小明正确连接电路且操作规范.当滑片在变阻器某一端点的电表示数如图所示,则电流表的示数为________安,电源电压为________伏.当小灯正常发光时变阻器的滑片恰好位于中点处(即该变阻器连入电路的电阻为2.5欧),此时电压表的示数为________伏,电流表的示数为________安,小灯的额定功率为________瓦.

试题答案

0.28    3    2.2    0.32    0.704SCs物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)灯泡额定电压为2.2V,电压表选择0~3V量程,电源电压为1.5V的整倍数,电源电压至少为3V,滑片在某一端点时,电压表示数为1.6V,可知滑动变阻器处于最大阻值处.SCs物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,如果选0~3A量程,电流表读数为1.4A,超过滑动变阻器允许通过的最大电流,会损坏滑动变阻器,所以电流表选择0~0.6A量程,读出电流表示数.SCs物理好资源网(原物理ok网)

(2)由滑动变阻器的最大阻值和电流,求出滑动变阻器电压,读出灯泡电压,根据串联电路电压特点,求出电源电压.SCs物理好资源网(原物理ok网)

(3)当滑片处于中点时,灯泡正常工作,灯泡两端电压为2.2V,根据串联电路电压特点,求出滑动变阻器电压.SCs物理好资源网(原物理ok网)

又知滑动变阻器连入电路电阻,求此时电路电流,即电流表示数,即灯泡额定电流.SCs物理好资源网(原物理ok网)

(4)知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI,计算灯泡额定功率.SCs物理好资源网(原物理ok网)

解答:灯泡额定电压为2.2V,电压表选择0~3V量程,测灯泡额定功率,电源电压至少为3V.SCs物理好资源网(原物理ok网)

滑片在某一端点时,电压表示数为1.6V,可判断滑动变阻器在最大阻值处.SCs物理好资源网(原物理ok网)

电流表如果选择0~3A量程,示数为1.4A,实验时会超过滑动变阻器允许通过的最大电流1A,会损坏滑动变阻器.SCs物理好资源网(原物理ok网)

所以电流表选择0~0.6A量程,示数为0.28A.SCs物理好资源网(原物理ok网)

所以滑动变阻器电压为:U=IR=0.28A×5Ω=1.4V.SCs物理好资源网(原物理ok网)

所以电源电压为:U=U+UL=1.4V+1.6V=3V.SCs物理好资源网(原物理ok网)

滑片处于中间时,灯泡正常工作,电压表测灯泡电压,所以电压表示数为2.2V.SCs物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器电压为:U′=U-UL′=3V-2.2V=0.8V.SCs物理好资源网(原物理ok网)

所以滑动变阻器电流为:I===0.32A.SCs物理好资源网(原物理ok网)

所以灯泡额定电流为:IL′=I=0.32A.SCs物理好资源网(原物理ok网)

所以灯泡额定功率为:P=UL′IL′=2.2V×0.32A=0.704W.SCs物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:0.28;3;2.2;0.32;0.704.SCs物理好资源网(原物理ok网)

点评:判断电压表和电流表的量程是解决本题的关键.SCs物理好资源网(原物理ok网)

电压表的量程是由灯泡的额定电压确定.SCs物理好资源网(原物理ok网)

电流表的量程,由滑动变阻器允许通过的最大电流值和电流表指针的位置判断,这种形式很少见.SCs物理好资源网(原物理ok网)

本题质量很高,难度不在于计算而在于思维的多变性.SCs物理好资源网(原物理ok网)