小明利用如图1所示的实验器材“测定小灯泡的额定功率”,已知电源电压均为6V,小灯泡的额定电压2.5V,电阻约为10Ω.

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  • 解题思路:(1)测量小灯泡额定功率的实验原理:P=UI;

    (2)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,从而确定连接错误的导线;

    (3)根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数,然后与灯泡的额定电压进行比较,从而确定滑片移动的方向;

    (4)由图3找出灯泡额定电压对应的电流,由P=UI求出灯泡的额定功率;由R=[U/I]求出此时灯泡的电阻;

    (5)已知滑动变阻器的最大阻值,滑动变阻器和被测电阻串联,让滑动变阻器全部接入和不接入,来改变电路的电阻,完成电流表的两次测量,利用两次电路的电源电压相等,列出等式解出Rx

    (1)测量小灯泡额定功率的实验原理:P=UI;

    (2)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程应选0~3V,故将连接15V接线柱的导线改接3V接线柱;如图所示:

    (3)根据图2可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.5V,小于灯泡的额定电压;为了测出小灯泡的额定功率,应减小滑动变阻器两端电压,故减小滑动变阻器接入电路的阻值,即将滑片P向右端移动,使电压表的示数为2.5V,然后再读出电流表的示数,从而求出额定功率.

    (4)由图3可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;

    ∵I=[U/R]

    ∴灯泡的电阻:R=[U/I]=[2.5V/0.25A]=10Ω.

    (5)实验步骤:①闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值为零,记下电流表的示数I1

    ②将滑动变阻器连入电阻的阻值最大,记下电流表的示数为I2

    表达式:R1=

    I2

    I1−I2R0

    故答案为:(1)P=UI;(3)1.5;右;2.5;(4)0.625;10;(5)①闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值为零,记下电流表的示数I1;②将滑动变阻器连入电阻的阻值最大,记下电流表的示数为I2

    I2

    I1−I2R0

    点评:

    本题考点: 电功率的测量.

    考点点评: (1)本题考查了测灯泡功率的原理、电压表与滑动变阻器的使用、电压表与电流表的读数、求灯泡功率及灯泡的电阻,本题解题的关键是由图象求出灯泡的额定电压对应的电流.

    (2)常规测电阻是利用伏安法,在电压表或电流表缺少时,当滑动变阻器最大电阻已知时,采用滑动变阻器和被测电阻串联.滑动变阻器的阻值最大和最小时,完成两次测量,根据U=IR,求出电源电压,利用两次过程的电源电压相等,列出等式,解被测电阻Rx.