为测定小灯泡的额定功率,在下面提供的两组器材中,选取一组实验器材,设计一种实验方法.要求:(1)画出实验电路图;(2)写出实验步骤并用字母表示所测的物理量;(3)写出

发布时间:2020-08-09 21:56:53

为测定小灯泡的额定功率,在下面提供的两组器材中,选取一组实验器材,设计一种实验方法.要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤并用字母表示所测的物理量;
(3)写出被测小灯泡额定功率的表达式.
器材l:标有“3V”的小灯泡、电流表、电池组、滑动变阻器、已知阻值的定值电阻、开关、导线若干;
器材2:标有“0.3A”的小灯泡、电压表、电池组、滑动变阻器、已知阻值的定值电阻、开关、导线若干.

网友回答

解:
方法一:将定值电阻R0与灯泡并联,两电流表分别测量灯泡和定值电阻的电流,电路如图所示:

步骤:按电路图连接电路,调节滑动变阻器使A1的示数满足U=I1R0=3V,并记下A2的示数I2.
则小灯泡的额定功率为P额=U额I2(U额=3V);
方法二:使灯泡与定值电阻R0串联,两电压表分别测量灯泡和定值电阻两端的电压,电路如图所示:

步骤:按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P,使V2的示数U2满足I==0.3A,同时记录电压表V1的示数U1;
则小灯泡的电功率P额=U1I额(I额=0.3A).
解析分析:(1)平时在测量电功率时,用电压表和电流表测出电压和电流,根据公式P=UI计算出电功率;
(2)没有电压表,利用定值电阻和电流表以及其他元件测量灯泡的电功率,此时可用定值电阻和电流表来替代电压表,设计成并联电路,根据公式U=IR0,通过定值电阻的电流为I=时,此时等值电阻两端的电压等于小灯泡的额定电压,此时小灯泡正常发光,通过的电流为额定电流,则可根据P=UI计算出电功率;
(3)没有电流表,利用电压表和定值电阻以及其他元件测量小灯泡的电功率时,此时可用定值电阻和电压表来替代电流表,设计成串联电路,当定值电阻两端的电压为U=I额R时,此时电路中的电流等于小灯泡的额定电流,则可根据P=UI计算出电功率.

点评:此题考查了在没有电流表情况下灯泡额定功率的测量,实验设计,这是重点也是难点,在设计实验时可参考一下:
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或电功率时,一般设计成并联电路,找电压相等列等式求出被测电阻或电功率;
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或电功率时,一般设计成串联电路,找电流相等列等式求出被测电阻或电功率.
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