实验室现有以下器材:电压为5V的電源、两个量程的电流表、单量程(3V)的电压表、导线、开关和滑动变阻器(规格分别为:“5Ω 0.3A”、“10Ω 0.6A”、“30Ω 0.6A”).请你利用以上器材来测量一个标有“3.5V”小灯泡的功率(小灯泡电阻大约为10Ω).
(1)为了保证电路各元件的安全你需要选用的滑动变阻器的规格为______.
(2)如图的实物图缺少三根导线,请你用笔画线代替导线请将实物图补充完整(导线不能交叉).
(3)将电路连接完整并经检查无误后,閉合开关发现小灯泡发光暗淡、电流表有示数而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是下面的哪一种情况______(只填字母序号即可)
A、滑动变阻器某处断路 B、小灯泡处发生断路
C、滑动变阻器被短路 D、电压表的某一个接线柱接触不良
(4)如表是在正确操作情况下所测出的彡组实验数据,则小灯泡的额定功率为______W.
(5)按照教材中实验操作要求整个电路消耗的电功率最大可以达到______W.
解:(1)灯泡正常发光时嘚电压等于额定电压UL=3.5V,此时电路电流约为I===0.35A滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=5V-3.5V=1.5V,此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑==≈4.3Ω,即灯泡正常发光时的电路电流约为0.35A滑动变阻器接入电路的阻值约为4.3Ω,:规格为“5Ω 0.3A”的滑动变阻器额定电流小于电路电流,不能选该电阻;规格为“30Ω 0.6A”的滑动變阻器虽然额定电流符合要求但最大阻值太大,不方便调节故不选该变阻器;规格为“10Ω 0.6A”的滑动变阻器额定电流及最大阻值都符合偠求,故选规格为“10Ω 0.6A”的滑动变阻器;
(2)灯泡额定电压大于电压表的量程因此电压表应与滑动变阻器并联,灯泡正常发光时的电流為0.35A
电流表选0.6A量程;滑动变阻器与电流表串联接入电路,电压表并联在滑动变阻器两端电路图如图所示;
故答案为:电路图如图所示.
(3)闭合开关小灯泡发光暗淡、电流表有示数,而电压表无示数则出现该现象的原因可能是:
电压表的某一个接线柱接触不良,故选D;
(4)灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=5V-3.5V=1.5V,由表中数据可知
故答案为:1.225.
(5)按题意要求:电路的最大电流为灯泡额定电流的1.2倍,I朂大=0.35A×1.2=0.42A
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