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(2011?銀海區模擬)在“測定小燈泡電功率”的實驗中,小燈泡的額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為10Ω.
(1)請用筆畫線代替導線,將如圖所示的實驗電路中未連接部分連接完成(連線不得交叉).
(2)連接電路時,開關應處于
斷開
斷開
狀態;按照你連接的電路,滑動變阻器的滑片應調節至最
(選填“左”或“右”)端.
(3)實驗時,調節滑動變阻器,當電壓表的示數為
2.5
2.5
V時,小燈泡正常發光,此時電流表的示數如圖11所示,則通過燈泡的電流為
0.3
0.3
A,小燈泡的額定功率是
0.75
0.75
W.
(4)同組的小華在完成以上的實驗后,想用現有的實驗器材測未知電阻的阻值,但他發現電壓表已經損壞而無法使用,經過思考后,他從物理老師那里借采了一只定值電阻R0、兩只開關和若干導線.
①你利用小華手邊現有的器材,在框中為小華設計一個測量未知電阻阻值的實驗電路圖(部分電路已畫出);
②寫出必要的實驗步驟和要測量的物理量并用字母表示.
③寫出RX的表達式:Rx=
I0R0
Ix
I0R0
Ix
分析:(1)連接實物圖需注意,電表的正負極接入方式,以及量程的選擇.
(2)連接電路時,為了避免電路元件受損,開關要斷開,應將滑動變阻器調到最大阻值.
(3)據燈泡額定電壓U,電流表讀數I,用公式P=UI即可求解燈泡額定功率.
(4)電壓表損壞,只有電流表,利用已知定值電阻與未知電阻并聯,兩個開關單獨控制一個支路,電流表在干路上,當一個支路獨立工作時,測該支路電流.找電壓相等列等式求解.
解答:解:(1)電流表與燈泡串聯,電壓表與燈泡并聯.讓電流從電表的正接線柱流入,從負接線柱流出.
據歐姆定律可以估算燈泡額定電流約為0.25A,確定電流表量程為0--0.6A.
據電源電壓是兩節干電池,確定電壓表量程為0--3V.
連接如圖:

(2)連接電路時,為了避免電路元件受損,開關要斷開,閉合電路前,應將滑動變阻器調到最大阻值,即滑片滑至最右端,保護電路元件.
(3)燈泡正常發光時,其兩端電壓必為額定電壓,即:U=2.5V,根據電流表讀數I=0.3A,
代入公式P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
(4)把已知定值電阻R0與未知電阻Rx并聯,每個支路各有一個開關單獨控制,電流表在干路上,單獨閉合一個支路,分別測R0 與Rx中的電流I0和Ix
根據并聯電路電壓相等,所以,I0 R0=IxRx,所以,Rx=
I0R0
Ix
     

故答案為:(1)如上圖;
(2)斷開;右.
(3)2.5;0.3;0.75.
(4)①電路圖如圖所示;
 ②把已知定值電阻R0與未知電阻Rx并聯,每個支路各有一個開關單獨控制,電流表在干路上,單獨閉合一個支路,分別測R0 與Rx中的電流I0和Ix
根據并聯電路電壓相等,所以,I0 R0=IxRx
I0R0
Ix
點評:沒有電壓表,利用定值電阻和電流表以及其他元件測量電阻的阻值時,一般設計成并聯電路,找電壓相等列等式求出被測電阻;沒有電流表,利用電壓表和定值電阻以及其他元件測量電阻的阻值時,一般設計成串聯電路,找電流相等列等式求出被測電阻.
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質量
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電阻
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