小王和小李同学用完全相同的器材测定相同规格的小灯泡的电功率,他们所用电源电压不变,滑动变阻器上标有“5Ω??1A”字样,小灯标有“0.3A”字样,估计小灯的额定功率在1.2瓦左右.
(1)小王正确连接了实验电路.(请画出实验电路图)
(2)小王在实验时他严格按照正确的实验步骤操作,闭合电键时,观察到电压表、电流表的示数分别如图.
(3)小李正确串联实验器材,然后将电压表并联在电路中.闭合电键,移动变阻器的滑片,观察到随着小灯的亮度逐渐增加,电压表的示数逐渐变小.当电流表的示数为________安时,小灯泡正常发光,此时小李观察到电压表的指针也与16(a)所示相同.
(4)依据上述现象和数据可以求出他们所用的电源电压为________伏,当小灯泡正常发光时小李同学的实验中变阻器接入电路的电阻为________欧,小灯泡的额定电压为________伏,额定功率为________瓦.
网友回答
解:(1)电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器串联在电路中,开关串联在电路中.如图所示
(2)小王在严格按照正确的实验步骤操作时,闭合电键时滑动变阻器处于最大阻值处,即R滑=5Ω;
由铭牌可知灯泡的额定电流I额=0.3A<0.6A,所以电流表的量程为0~0.6A,此时电流表的示数I=0.2A;
灯泡的额定电压约为UL==4V>3V,所以电压表的量程为0~15V,所以电压表的示数为UL′=3.5V;
电源的电压U=UL′+IR滑=3.5V+0.2A×5Ω=4.5V.
(3)移动滑片时,小灯的亮度逐渐增加说明灯泡两端的电压增大,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压减小,故小李是把电压表并联在了滑动变阻器的两端,如下图所示:
当通过灯泡的电流为额定电流时,灯泡正常发光,即此时电路中的电流为I额=0.3A,
因电源电压不变,且此时小李观察到电压表的指针也与16(a)所示相同,
所以此时电压表的示数为U滑′=UL′=×3.5V=0.7V,
滑动变阻器接入电路的电阻R滑′==≈2.33Ω;
灯泡的额定电压U额=U-U滑′=4.5V-0.7V=3.8V,
灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W.
故