小明想测定标有“3.8V”小灯泡的额定功率(阻值约为10Ω),准备器材如下:电源(电压恒为6V)、一个定值电阻R0=2Ω、一个电压表(量程0~3V)、两只滑动变阻器(A、“2Ω??1A”;B、“10Ω??0.5A”)、开关一个、导线若干.
(1)在本实验中,你认为小明应选择______(选填“A”或“B”)滑动变阻器,原因是______
______
(2)请你利用现有器材,帮助小明设计实验方案(要求画出电路图,并写出主要的实验步骤.步骤分1.2.3…书写).
网友回答
解:(1)因为小灯泡的正常工作时,电路中的电流为:I===0.38A;这时需要与灯泡串联的总阻值为:R==≈5.8Ω,
即使将定值电阻R0串联到电路里,滑动变阻器还需要接入电路的最小阻值为:R′=R-R0=5.8Ω-2Ω=3.8Ω,所以应选择“10Ω??0.5A”的滑动变阻器.
(2)利用伏阻法来测量小灯泡的额定功率.用导线把灯泡、定值电阻、滑动变阻器、开关、电源串联,电压表与灯并联.实验电路图如下图所示.
实验步骤:
1、闭合开关S,调节滑片的位置,使电压表的示数为UL额.
2、不改变滑片的位置,将电压表并连接在定值电阻R0的两端,记下电压表的示数U0.
3、计算小灯泡的额定功率为PL=IUL额=.
解析分析:(1)根据小灯泡的正常工作时滑动变阻器应接入电路的最小阻值来判断;
(2)因为没有电流表,所以可用伏阻法来测量小灯泡的额定功率,利用串联电路中电流处处相等的特点,让小灯泡与定值电阻R0、滑动变阻器串联,先调节滑动变阻器的阻值使灯泡的电压为UL,再用电压表测出此时定值电阻两端的电压,由欧姆定律计算出电路中的电流,再计算灯泡的额定功率.
点评:本题考查了串联电路的电流特点及伏阻法测小灯泡的额定功率.注意要调节滑动变阻器使灯的电压为UL额后,再去测量定值电阻两端的电压,才能求得灯的额定功率.