小明和小红各自进行“测定小灯泡正常发光时的功率和电阻”的实验。实验中使用的小灯泡均标有“2.5V”字样,所用电源和滑动变阻器相同。
(1)小明按图(a)正确连接电路,并将变阻器的滑片移至最右端。闭合开关后,三个电表的示数如图(b)、(c)、(d)所示,则他们所用的电源电压为 V。滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
(2)接着小明移动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,观察到滑片恰好在变阻器的中点上,则小灯泡额定功率为多少?,正常发光时的电阻约为多少?(写出计算过程,保留一位小数)
(3)小红连接电路时只用了图(a)中的V1,没有使用V2,连接的实物图如右图所示。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡 ;经检查,是由于一根导线连接错误。请你在实物图中将连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(1)6V 20W(2)0.875W 7.1W(3)不发光
题目分析::(1)①由图a、b、c可知,电压表V1量程是0~3V,最小分度值是0.1V,读数UV1=2V,电压表V2量程是0~15V,最小分度值是0.5V,电压表读数UV2=6V,电源电压U=UV2=6V;
由图d可知,电流表的量程是0~0.6A,最小分度值是0.02A,电流表读数I=0.2A;
②闭合开关时,滑动变阻器两端的电压U滑=UV2-UV1=6V-2V=4V,
滑动变阻器的最大阻值
③由题意知,灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值
滑动变阻器两端的电压U滑′=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
此时电路电流
小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.35A=0.875W
灯泡正常发光时的电阻约为
(3)由图可知,电压表与灯泡串连接入电路,电路断路,闭合开关后,灯泡不发光;
把灯泡右端接线柱与电压表负极相连,电路图如图所示.
点评:分析清楚电路结构,明确各电路元件的连接方式确定两个电压表的量程、读出它们的示数是本题的难点,也是正确解题的前提与关键.