小明同学用如图所示的仪器进行“测量小灯泡功率”的实验,己知小灯泡额定电压是2.5V,(1)将图14的电路连接成完整的测量电路。
(2)电路中滑动变阻器对电路起保护作用,因此闭合开关前,其滑片应移到最________ (选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数如图15所示,这时通过小灯泡的电流是________A。
(3)下面表一表二分别是小明和小东各自进行测量额定电压为2.5V同一小灯泡功率的实验收集的数据:
表一
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 电功率P/W |
1 | 1.5 | 0.16 | 0.240 |
2 | 2.5 | 0.25 | 0.625 |
3 | 2.8 | 0.27 | 0.756 |
表二
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 电功率P/W | 平均功率P/W |
1 | 1.2 | 0.13 | 0.156 | 0.494 |
2 | 2.5 | 0.25 | 0.625 | |
3 | 2.7 | 0.26 | 0.702 |
(4)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。他用电阻
丝替换了小灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,小明认为不改变其它电路元
件连接方式,也能完成实验。请你帮助小明完成实验。已知滑动变阻器最大阻值为R′,电
源电压恒定不变。 (写出实验操作和电阻Rx最后表达式)
实捡操作步骤
表达式:Rx=
(1)如图所示;
(2)左;0.2
(3)小明;额定功率是用电器在额定电压下的功率,而不是功率的平均值;
(4)步骤:①将滑动变阻器滑片移到最小值端,读出电流表示数I1;
②将滑动变阻器滑片移到最大值端,读出屯流表示数I2;(1分)
分析:(1)有实物图可以看出:电压表缺少一根导线和灯泡并联,滑阻还需接入下面一个接线柱.
(2)滑动变阻器的滑片要移动到下面所接接线柱的另一侧,滑阻阻值为最大;根据电流表量程和指针位置可以确定电流读数.
(3)该实验是测量额定功率,额定功率是用电器在额定电压下的功率,而不是功率的平均值,所以小东计算平均功率是错误的.
(4)利用电源电压不变,把滑阻分别调到最大和最小读出各自电流,用两次的电流和电阻列出电压的表达式后,计算未知电阻.
解答:解:(1)把电压表正接线柱画出,把滑阻的下面一个接上,如图所示:
(2)滑阻下面接线柱接在了右端,滑片要在下面接线柱的另一侧即左端;电流表接小量程,根据指针位置可知:I=0.2A.
(3)小明所认为的电功率为额定电压下的电功率,也就是额定功率,而小东把电功率求了平均值,这是不合适的,额定功率是用电器在额定电压下的功率,而不是功率的平均值.所以小明是正确的.
(4)可以利用电源电压不变,把滑阻调到阻值最大和最小进行两次实验数据记录,并根据两次的电流和电阻列出电压的表达式,来计算未知电阻.具体实验步骤:
①将滑动变阻器滑片移到最小值端,电路中只有待测电阻RX一个读出电流表示数I1,则电源电压U=I1RX,
②将滑阻滑片移到最大值端,电路中电阻为滑阻最大值R’和待测电阻RX的串联,读出电流表示数I2,则电源电压U=I2(R’+RX)
③通过化简可得RX的.
故答案为:(1)如上图;(2)0.2;
(3)小明、额定功率是用电器在额定电压下的功率,而不是功率的平均值;
(4)实验步骤:
①将滑动变阻器滑片移到最小值端,电路中只有待测电阻RX一个读出电流表示数I1,则电源电压U=I1RX,
②将滑阻滑片移到最大值端,电路中电阻为滑阻最大值R’和待测电阻RX的串联,读出电流表示数I2,则电源电压U=I2(R’+RX)
③通过化简可得RX的