在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω.
(1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路中未连接部分连接完成(连线不得交叉).
(2)连接电路时,开关应处于________状态;按照你连接的电路,滑动变阻器的滑片应调节至最________(选填“左”或“右”)端.
(3)实验时,调节滑动变阻器,当电压表的示数为________V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图11所示,则通过灯泡的电流为________A,小灯泡的额定功率是________W.
(4)同组的小华在完成以上的实验后,想用现有的实验器材测未知电阻的阻值,但他发现电压表已经损坏而无法使用,经过思考后,他从物理老师那里借采了一只定值电阻R0、两只开关和若干导线.
①你利用小华手边现有的器材,在框中为小华设计一个测量未知电阻阻值的实验电路图(部分电路已画出);
③写出RX的表达式:Rx=________.
解:(1)电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联.让电流从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出.
据欧姆定律可以估算灯泡额定电流约为0.25A,确定电流表量程为0--3A.
据电源电压是两节干电池,确定电压表量程为0--3V.
连接如图:
.
(2)连接电路时,为了避免电路元件受损,开关要断开,闭合电路前,应将滑动变阻器调到最大阻值,即滑片滑至最右端,保护电路元件.
(3)灯泡正常发光时,其两端电压必为额定电压,即:U=2.5V,根据电流表读数I=0.3A,
代入公式P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
(4)把已知定值电阻R0与未知电阻Rx并联,每个支路各有一个开关单独控制,电流表在干路上,单独闭合一个支路,分别测R0 与Rx中的电流I0和Ix.
根据并联电路电压相等,所以,I0 R0=IxRx,所以,Rx=
故答案为:(1)如上图;
(2)断开;右.
(3)2.5;0.3;0.75.
(4)①电路图如图所示;
②把已知定值电阻R0与未知电阻Rx并联,每个支路各有一个开关单独控制,电流表在干路上,单独闭合一个支路,分别测R0 与Rx中的电流I0和Ix.
根据并联电路电压相等,所以,I0 R0=IxRx
③.
(1)连接实物图需注意,电表的正负极接入方式,以及量程的选择.
(2)连接电路时,为了避免电路元件受损,开关要断开,应将滑动变阻器调到最大阻值.
(3)据灯泡额定电压U,电流表读数I,用公式P=UI即可求解灯泡额定功率.
(4)电压表损坏,只有电流表,利用已知定值电阻与未知电阻并联,两个开关单独控制一个支路,电流表在干路上,当一个支路独立工作时,测该支路电流.找电压相等列等式求解.
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.