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为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,现提供如下器材:电压表(量程有“0~3V”和“0~15V),电流表(量程有“0~0.6A”和“0~3A”).滑动变阻器(规格分别为“10Ω1A”、“20Ω2A”
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问题描述:

为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,现提供如下器材:电压表(量程有“0~3V”和“0~15V),电流表(量程有“0~0.6A”和“0~3A”).滑动变阻器(规格分别为“10Ω1A”、“20Ω2A”“50Ω1.5A”),开关,学生电源和若干条导线.

小芳同学连接完电路后闭合开关,把滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,测得了几组数据,并描绘出如下图象.若灯泡电阻和电源电压在实验过程中不变,请解答下列问题:

(1)下图为小芳实验连接的部分电路,请分析实验得到的图象,完成电路的连接.

(2)该灯泡的额定功率应当是______W,从实验数据来看,小明所用的电源电压是______V,所选的滑动变阻器的规格应当是______;

(3)快要结束实验时,他发现电流表和电压表的示数同时增大,可能原因是______.

耿振鸿回答:
  (1)由图象知:电流表示数随电压表示数的减小而增大,说明电路电阻减小时,电压表并联部分电阻是减小的,即电压表与滑动变阻器并联,并且选择0~15V量程.电路连接如下;   (2)①当电压表的示数为U1=3.5V时,电路中的电流I1=0.1A,则电源的电压U=U1+I1RL=3.5V+0.1A×RL,①   当电压表的示数为0时,电路中的电流I2=0.8A,则电源的电压U=I最大RL=0.8A×RL,②   解由①②联立的方程得:RL=10Ω,   将灯泡电阻代入①得,电源电压为U=5V,   ②灯泡正常工作时,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL额=5V-2.5V=2.5V,   有表格可知,灯泡的额定电流IL额=0.4A,   灯泡的额定功率PL额=UL额IL额=2.5V×0.4A=1W.   ③由表格数据可知,当滑动变阻器两端的电压为U1=3.5V时,电路中的电流I1=0.1A,   滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U
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