实验室购买了一批规格为 “ ” 的小灯泡,物理兴趣小组的同学通过测量小灯泡的额定功率来鉴别灯泡是否符合规格。他们准备了如下器材:电源(电压恒为
)、开关、滑动变阻器( “
” )、电流表各 1 个,导线若干。
( 1 )若要完成此实验,还需要的器材是 ___________ ;请在图所示的虚线框内画出实验电路图 ( ) ;
( 2 )按正确的电路图连接好电路,闭合开关,发现小灯泡强烈发光后立即熄灭,造成这种现象的原因可能是 ___________ ;
( 3 )问题解决后继续实验,当小灯泡两端电压为 时,电流表示数如图所示,此时电路中的电流为 ___________A ,小灯泡的电功率为 ___________W ,小灯泡是否符合规格? ___________ ;
( 4 )兴趣小组按上述操作测量了这批小灯泡在电压为 时的电功率,发现其中一些小灯泡不符合规格,如果问题出在钨丝的制作环节,其原因可能是 ___________ 。
电压表 连接电路前,滑动变阻器划片没有滑至阻值最大处 0.32 0.8 符合规格 钨丝材料、长度、横截面积等因素不合格
【详解】( 1 ) [1] 测量小灯泡的额定功率中,需要滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡电压,电流表测量灯泡电流,开关控制电路通断,故实验还需要的器材是电压表。
[2] 测量小灯泡的额定功率的电路图如图所示:
( 2 ) [3] 按正确的电路图连接好电路,闭合开关,发现小灯泡强烈发光后立即熄灭,说明闭合开关后,灯泡的电流过大,电路中电阻过小,因此原因可能是连接电路前,滑动变阻器滑片没有滑至阻值最大处。
( 3 ) [4] 由图得,电流表的量程为 0~0.6A ,分度值为 0.02A ,示数为 0.32A ,即灯泡正常发光的电流为 0.32A 。
[5] 小灯泡的电功率为
[6] 依题意得,购买了的小灯的泡规格应为 “ ” ,与计算结果相符,说明小灯泡符合规格。
( 4 ) [7] 一些小灯泡不符合规格,如果问题出在钨丝的制作环节,可能是钨丝的电阻不合格。因为电阻与材料、长度、横截面积有关,则制作钨丝时,钨丝材料、长度、横截面积不合格等都有可能是小灯泡不符合规格的原因。