问题补充:
解答题某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率.已知小灯泡L的额定电压为2.5V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电源电压U保持不变.
(1)请根据图甲将图乙中的实验电路连接完整(导线不允许交叉)
(2)开关S连接触点“1”,滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端时,电流表的指针在图丙所示的位置,则电源电压U=________?V.
(3)开关S仍连接触点“1”,滑动变阻器的滑片向左移到某一位置时,电流表的示数为0.15A,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω;再将开关S连接触点“2”,电流表的示数为0.2A,则小灯泡的实际功率为________?W;为了使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应向________滑动.
答案:
解:(1)从电源正极开始,按照电流方向依次连接电流表、滑动变阻器、R0、触点“1”、S,到电源负极,补全电路,滑动变阻器接右半段,接右下端接线柱.
分点在滑动变阻器和R0之间任意接线柱,合点在S点.
从分点开始,经灯泡、触点“2”到S点,如图.
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(2)S连接触点“1”,滑片移到最右端,只有R0接入电路.
电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.3A,
所以电源电压:U=IR0=0.3A×20Ω=6V.
(3)滑片左移某一位置,滑动变阻器与R0串联,I1=I0=0.15A.
R0两端电压为:U0=I0R0=0.15A×20Ω=3V.
所以滑动变阻器电压为:U1=U-U0=6V-3V=3V.
所以滑动变阻器连入电路的电阻为:R1===20Ω.
S连接触点“2”,电流表示数为0.2A,灯泡与滑动变阻器串联,IL=I2=0.2A.
滑动变阻器电压:U2=I2R1=0.2A×20Ω=4V.
灯泡电压为:UL=U-U2=6V-4V=2V.
所以,PL=ULIL=2V×0.2A=0.4W.
要使灯泡正常发光,灯泡电压从2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电阻减小,滑动变阻器接右半段,滑片右移.
故