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现有两只电流表A1和A2,滑动变阻器一个,阻值为R的定值电阻一个,小灯泡一只,6...

现有两只电流表A1和A2,滑动变阻器一个,阻值为R的定值电阻一个,小灯泡一只,6V蓄电池一组,导线若干.请你利用这些器材设计两种测量小灯泡电功率的电路.要求:
(1)画出电路图;
(2)推导出电功率的表达式.
(1)没有电压表,利用定值电阻和电流表以及其他元件测量灯泡的电功率,此时可用定值电阻和电流表来替代电压表,设计成并联电路,此时小灯泡两端的电压等于定值电阻两端的电压,则可根据P=UI计算出电功率; (2)在已知电源电压的情况下,也可使定值电阻与灯泡串联,使滑动变阻器的阻值为0,根据电流表的示数可以计算出定值电阻两端的电压,由串联电路的电压关系计算出灯泡两端的电压,即可根据P=UI计算出电功率. 【解析】 方法一:将定值电阻R与灯泡并联,两电流表分别测量灯泡和定值电阻的电流,电路如图所示: 按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,记下A1的示数I1和A2的示数I2. 则小灯泡两端的电压为U=UR=I1R 小灯泡的功率为P=UI2=I1RI2=I1I2R; 方法二:使灯泡与定值电阻R串联,将其中一只电流表串联在电路中,电路如图所示: 按电路图连接电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移至最左端,记下电流表的示数I,则滑动变阻器两端的电压UR=IR,灯泡两端的电压U=6V-IR, 则P=UI=(6V-IR)I.
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考点分析:
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某同学在做“测定小灯泡电功率”的实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,在测定小灯泡的额定功率时,该同学发现电压表0~15V量程坏了,而0~3V量程完好,实验所用其他器材也完好,在不更换实验器材的条件下,该同学想了一个巧妙的办法测出了小灯泡的电功率,请画出该同学重新设计的实验电路图,并简要说明判断小灯泡是否正常发光的方法和理由.
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(2)写出操作步骤以及所测量的物理量(已知额定电压为U.).
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(3)如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V,600W”的电热水器,他想测一下标示的功率与实际使用的功率是否相等,他让这台电热水器单独工作,用表计时,结果10min内电能表的转盘转了250转,请计算说明电热器的实际功率是多大?
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(1)a是    表,b是    表.
(2)按图连接好器材,测量前,开关应该    ,滑片P应该滑到    点.
(3)如果小灯泡的阻值约为10Ω,电源由两节干电池串联组成,电流表有量程为
0~0.6A和0~3A两挡,电压表有量程为0~3V和0~15V两挡,那么a表量程应选    挡,b表量程应选用    挡.
(4)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向    端移动,才能使电压数为    V,此时小灯泡的实际功率就是额定功率.
(5)要测量的数据是        ,计算灯泡的额定功率公式为    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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