问题补充:
小刚和小强合作做“测定小灯泡额定功率”的实验.实验器材有:标有3.8V字样的小灯泡,电压为6V的电源、电压表、电流表、铭牌上标有“10Ω??0.5A”字样的滑动变阻器、开关、导线若干.根据实验原理,小刚画出了如图甲所示的实验电路图.
(1)请用笔画线代替导线,帮助小强完成图乙所示的实物连接图(注意电表的量程).
(2)实验中,小刚发现电压表的15V量程坏了,其他器材完好,重新设计了实验电路.图丙中K是一根与电压表相连的导线,请你帮他们完成电路图.
(3)重新连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电压表、电流表的示数如图丁所示.这个小灯泡的额定功率为______W,正常发光时灯丝电阻为______Ω.(计算结果保留一位小数,下同).
(4)为使实验器材长时安全工作,变阻器接入电路的阻值一定不能小于______Ω.
答案:
解:(1)由图甲所示可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器的额定电流为0.5A,
电流表可选0~0.6A量程,电路图如图1所示.
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V<3V,
电压表可与滑动变阻器并联,当电压表即滑动变阻器电压为2.2V时,灯泡正常发光,电路图如图2所示.
(3)当灯泡电压为额定电压3.8V时,灯泡正常发光;电流表量程是0~0.6A,由图丁电流表可知,
电流表分度值是0.02A,电流表示数是0.38A,灯泡额定功率P=ULI=3.8V×0.38A≈1.4W;
∵I=,∴灯泡电阻R===10Ω.
(4)由(2)知,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压U滑=2.2V,
由(3)可知,灯泡正常发光时电路电流I=0.38A,
∵I=,∴此时滑动变阻器接入电路的阻值R==≈5.8Ω,
要使能灯泡长期发光而不损坏,则滑动变阻器接入电路的阻值最小为5.8Ω.
故
小刚和小强合作做“测定小灯泡额定功率”的实验.实验器材有:标有3.8V字样的小灯泡 电压为6V的电源 电压表 电流表 铭牌上标有“10Ω??0.5A”字样的滑动变阻器