在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V。

12.(2021·江苏苏州·T24)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V。
 
(1)用笔画线代替导线,将电路连接完整______;
(2)连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是______;
(3)问题解决后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.3V时,为了让灯泡正常发光,此时应将滑片向______(左/右)侧移动;
(4)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为______W;
(5)下表是实验中测量的几组数据,其中一个电流数据有误,此数据为______;

 


U/V

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

I/A

0.2

0.25

0.28

 

0.37

(6)要完成上述表中数据测量,实验中滑动变阻器的总阻值至少为______Ω;
(7)小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率,他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关,设计了如图丙所示电路,请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中便其能完成实验______。
12、【答案    移动滑片,观察灯泡是否发光    右    0.75    0.37    17.5        
解析
(1)[1]在测量小灯泡的电功率时,所用的电路应是串联电路,而滑动变阻器上边的接线接任一端都可以,对变阻器接入电路的阻值大小无影响,而电压表应并联在小灯泡两端,所以电路连接如下:

 

(2)[2]闭合开关,灯泡不亮,但电压表、电流表均有示数,说明电路中无断路,小灯泡也无短路,那么可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大,造成电路中的电流过小。所以应移动滑片,观察灯泡的发光情况。
(3)[3]小灯泡的额定电压为2.5V,而电压表示数为2.3V时,比小灯泡的额定电压小,据串联电路的分压特点,应移动滑片让变阻器接入电路的阻值变小,分去的电压变小,直到电压表的示数为2.5V。所以应向右移动滑片。
(4)[4]由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。那么小灯泡的额定功率
P=ULI=2.5V×0.3A=0.75W
(5)[5]由表格数据知,前四组对应的电压与电流的比值分别为5、6、7.1、8.4,即电压增大时,电压与电流的比值也增大,而第五组数据中电压与电流的比值为8.1,比8.4小,那么此组数据的电流0.37A有误。
(6)[6]实验探究中,当电压表的示数最小时,即小灯泡两端的电压最小时,变阻器分去的电压最大,此时变阻器接入电路的阻值最大为

所以实验中变阻器的总阻值至少为17.5Ω。
(7)[7]按题意,应将定值电阻与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联在电路中,通过两个开关的通断来控制电流表所测量的电流。当开关S1断开、S2闭合时,电流表测定值电阻R0支路的电流,调节变阻器的滑片,让电流表的示数为0.25A,则小灯泡两端的电压
U1=I1R0=0.25A×10Ω=2.5V
保持滑片位置不变,将开关S2断开、S1闭合,此时电流表测干路的电流,记下电流表的示数为I总,据并联电路的电流特点,可求得通过小灯泡的电流,然后据P=UI求出小灯泡的额定功率,所以作图如下:

 

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