甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验,除了小灯泡外,他们所使用的器材规格均相同,小灯泡的额定电压可能是“2.2v”、“2.5v”或“3.8V”,电源电压为4.5V.
(1)根据图所示的图,请你帮甲同学完成图实物图的连接.连接电路时开关要________;在闭合开关之前,要把滑片P移到滑动变阻器的________端.
(2)甲同学闭合开关时记录了第一组数据;调节滑动变阻器当小灯泡正常发光时记录了第二组数据.他不小心将滑动变阻器的滑片移到右端时,小灯泡闪了一下就熄灭,灯丝烧了,记录了第三组数据,如下表所示.表中漏填的电压表示数为________V,滑动变阻器的最大电阻为________Ω.物理量
实验序号电压表示数/V电流表示数/A小灯泡的亮暗程度11.30.16暗23.80.42正常发光30不发光(3)乙同学做实验时,不慎把电压表接在滑动变阻器两端,并更换电压表量程.调节滑动变阻器的滑片P,当滑片P恰好滑至滑动变阻器中点时,他选用的小灯泡正常发光,此时电压表示数如图18所示,电压表示数为________V,他所远用小灯泡的额定功率为________W.
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解:(1)灯泡的额定电压可能是2.2V、2.5V、3.8V,电压表选择0~15V量程,电压表与灯泡并联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.
滑动变阻器已经选定了下面接线柱,任意选择上面一个接线柱串联在电路中.如图.
连接电路时,开关处于断开状态,防止连接完最后一根导线,电路接通,损坏元件.
滑动变阻器接右半段,滑片处于左端,滑动变阻器连入电路的阻值最大,电路电流最小,对电路起保护作用.
(2)闭合开关后,滑片处于最大阻值处,向右移动滑片,电路电阻减小,电流增大,灯泡两端电压增大,当灯泡两端电压超过灯泡的额定电压时,灯泡被烧坏.
电压表串联在电路中,测电源电压,电压表示数为4.5V.
连接好电路,滑片处于最大阻值处,闭合开关得到第一组数据,
滑动变阻器电压为:U1=U总-UL=4.5V-1.3V=3.2V,
滑动变阻器最大阻值为:R===20Ω.
(3)乙实验时,灯泡与滑动变阻器串联,甲乙使用的滑动变阻器相同,
滑动变阻器接入电路的电阻:R'=R=×20Ω=10Ω,
电压表更换量程,使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2V,
根据串联电路电流处处相等,所以灯泡电流为:IL=I′===0.2A.
灯泡的额定电压为:U=U总-U2=4.5V-2V=2.5V,
灯泡的额定功率:P=UIL=2.5V×0.2A=0.5W.
故