15.
為了測小燈泡的額定功率,被測小燈泡的額定電壓為3.8V,電阻約為10Ω.實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓約為6V左右)、電流表(0~0.6A 0~3A)、電壓表(0~3V 0~15V)、開關(guān)各一只,導(dǎo)線若干,滑動(dòng)變阻器兩只:R
1(5Ω 0.5A)、R
2(10Ω 0.5A).
(1)請你說出在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器所起作用是:
①保護(hù)電路;②調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓使之達(dá)到額定電壓.本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R
2(選填“R
1”或“R
2”).
(2)實(shí)驗(yàn)電路接好后,合上開關(guān)時(shí),部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障,主要有下列情況,請根據(jù)現(xiàn)象指出故障的可能原因:
①連接好電路,閉合開關(guān)后,看到電壓表指針如圖甲偏轉(zhuǎn):電壓表量程應(yīng)選0~15V.
②燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無示數(shù).取下燈泡,兩表的示數(shù)不變:燈泡斷路.
(3)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)電壓表的0~15V量程已壞,為了測小燈泡的額定功率,姚勝小組設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案.(電阻R的阻值已知,電源電壓未知)
①電路如圖乙所示,連接好電路;
②開關(guān)S拔到位置1,移動(dòng)滑片P至任-位置,讀出電流表示數(shù)I
1;
③開關(guān)S拔到位置2,滑片位置不動(dòng),讀出電流表示數(shù)I
2.
先算出燈泡的電阻和R兩端電壓,再根據(jù)P
0=$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{RL}$,計(jì)算燈泡的額定功率.他們按此方案測量,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大,分析后,他們認(rèn)為要準(zhǔn)確測出燈泡額定功率只需將上述步驟②(填序號(hào))改為開關(guān)S拔到位置1,移動(dòng)滑片P直到電流表示數(shù)為I
1=$\frac{{U}_{0}}{R}$=$\frac{3.8V}{R}$為止,讀出電流表示數(shù)I
1;燈泡額定功率的表達(dá)式為3.8V×(I
2-$\frac{3.8V}{R}$).