利用如图甲所示的实验器材,测定额定电压为6V的小灯泡的电功率.已知滑动变阻器上标有“l2Ω 1A”的字样,电源电压保持不变.请完成下列相关问题:
(1)该实验的原理是__________(2分)
(2)在甲图上补画一根导线,使得测定小灯泡电功率的电路完整,要求滑片P向右移动时,小灯泡变暗.(2分)
(3)连好电路后,要使滑动变阻器的电阻丝全部接入电路,应先将滑片P移至__________(选填“a”“b”)端,再闭合开关S,此时电压表示数为4.2 V,对应的电流表示数如图乙所示.(2分)
(4)调节滑片P,当P移至ab中点时,小灯泡恰好正常发光.
(5)继续调节滑片P,当P移至另一点时,灯泡偏亮,读出此时电压表、电流表示数分别为6.5 V、0.52A .
(6)根据实验过程填完下表. (2分)
(1)P=UI (2)
(3)b (6)
实验次数 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 亮度 | 功率/W |
1 | 4.2 | 0.4 | 偏暗 | 1.68 |
2 | 6.0 | 0.5 | 正常 | 3 |
3 | 6.5 | 0.52 | 偏亮 | 3.38 |
题目分析:(1)测量小灯泡功率的实验原理为P=UI;(2)要求滑片P向右移动时,小灯泡变暗,即使整个电路中的电流变小,故此时电路中的电阻要变大,变阻器一端已经连好,根据变阻器的工作原理,要想滑片右移时阻值变大,导线必须连在左下端,实物电路连接如图所示:
(3)连好电路后,闭合开关前,为防止电路中电流过大烧毁元件,变阻器的阻值应在最大值处,故滑片P应滑至b端;(6)滑动变阻器接入电路电阻最大时,电路电流最小,而滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电流表指针指示的电流是0.4A;此时灯泡的实际功率为P1=U1I1=4.2V×0.4A=1.68W;滑动变阻器两端电压为U最大==0.4A×12Ω=4.8V,电源电压为U=U1+U最大=4.2V+4.8V=9V;灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为U半=U-U额=9V-6V=3V,通过灯泡的电流为I额=I半=
,灯泡的额定功率为P额=U额I额=6V×0.5A=3W.故答案为:(1)P=UI (2) 连接a接线柱与S的左边接线柱(3)b (6) 0.4;1.68;0.5;3