要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材有:标有“2.5V”的小灯泡、电池组(电压为3V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.
(1)粗心的小明所接的实验电路如图甲所示,若开关闭合,则会出现的情况是:灯______(选填“亮、不亮”),电压表______(选填“有、无”)示数.
(2)改正电路后,移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大.闭合开关,此时电压表示数为1V,电流表示数为0.2A.则滑动变阻器的最大阻值为______Ω.
(3)移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,其值为______A,小灯泡的额定功率为______W.
(4)小华在实验过程中,移动变阻器滑片时,小灯泡突然熄灭.经判断,电路故障是小灯泡短路或断路.小华随即根据两电表有无示数,快速做出了判断,请你说出她的判断方法:若______,则灯泡短路;若______,则灯泡断路.
(5)一段时间后,小红想利用上述器材(灯泡除外)测未知电阻Rx的阻值,但是发现电压表损坏了,且电池组电压低于3V,但她还是测出了未知电阻的阻值,请说出她的实验步骤及所测物理量,并在虚线框内画出实验电路图:
______;______.待测电阻阻值Rx=______
(6)小军想用学主电源(6V)代替电池组,并利用上述实验室提供的器材测定另一同规格灯泡的额定功率,请问是否可行?并说出理由.
答:______.
网友回答
解:(1)由电路图可知,灯泡被短路,灯泡没有接入电路,闭合开关,灯泡不亮,
由电路图可知,电压表被短路,闭合开关,电压表没有示数.
(2)滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=3V-1V=2V,
∵I=,∴滑动变阻器的最大阻值R滑===10Ω.
(3)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W.
(4)灯泡短路时电路是通路,电流表有示数,与灯泡并联的电压表没有示数;
当灯泡断路时,电路断路,电流表无示数,电压表与电源两极相连,电压表有示数,且示数接近电源电压.
(5)电压表损坏,可以把电源、滑动变阻器、电流表、待测电阻组成串联电路,测待测电阻阻值,实验电路图如图所示;闭合开关,把滑动变阻器滑片移到最左端,记下电流表示数I1,然后把滑片移到滑动变阻器最右端,记下电流表示数I2;设电源电压是U,滑片在最左端时,U=I1RX,滑片在最右端时,U=I2(RX+R滑最大),解得RX=;
(6)由(3)可知,灯泡正常发光时的电流为0.26A,如果电源电压是6V,则灯泡正常发光时,
滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V,∵I=,∴此时滑动变阻器接入电路的阻值
R滑==≈13.45Ω>10Ω,滑动变阻器接入电路的阻值大于滑动变阻器的最大阻值,
因此利用6V的电源不能完成实验,因为滑动变阻器最大阻值太小,无论怎么调节滑动变阻器,
灯泡两端电压都大于其额定电压.
故