22.在“测量小灯泡的电功率”实验中,要求用滑动变阻器控制电路,分别测出小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压的时的电功率,并比较这三种情况下小灯泡的亮度.
(1)先根据实验的要求设计电路图,如图所示,其中甲是____表,乙是_____表.
(2)实验室有如下器材:“2.5V 0.75 W”小灯泡一只、电压为6 V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器()和().根据实验要求应选用滑动变阻器________.
(3)根据实验要求,设计并填写实验记录表内的7个空格________.
实验序号 |
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1 |
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2 |
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3 |
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【答案】 (1). 电流 (2). 电压 (3). R2 (4).
实验序号 |
电压U/V |
电流I/A |
电功率P/W |
灯泡亮度 |
1 |
2.0 |
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2 |
2.5 |
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3 |
30 |
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【解析】
【详解】(1)图中甲表与灯泡串联,是电流表,乙表与灯泡并联,是电压表;
(2)根据P=UI知,
小灯泡额定电流为:,
根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣U额=6V﹣2.5V=3.5V,
滑动变阻器的电阻为:R滑=,所以选择50Ω 1A的滑动变阻器R2;
(3)实验中需要测量小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压的时的电功率,
所以灯泡两端的电压分别为:U额=2.5V,U实1=U额=×2.5V=2V,U实2=(1+)U额== =3V;
表格中需要记录三种电压下的电流和电功率以及三种电压下灯泡的亮度,见下表:
实验序号 |
电压U/V |
电流I/A |
电功率P/W |
灯泡亮度 |
1 |
2.0 |
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2 |
2.5 |
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3 |
3.0 |
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五、计算題