在一次实验活动比赛中,老师给定了以下器材:一个输出电压为9V的稳压电源、一只电压表、一个电阻箱、一个最大值为20Ω的滑动变阻器、两只开关以及导线若干,要求测定一只额定电压为6
在一次实验活动比赛中,老师给定了以下器材:一个输出电压为9V的稳压电源、一只电压表、一个电阻箱、一个最大值为20Ω的滑动变阻器、两只开关以及导线若干,要求测定一只额定电压为6V的小灯泡的额定功率.聪明的李明设计了如图甲所示的电路图,顺利完成了实验.
(1)请根据甲图所示的电路图,用铅笔画线代替导线将乙图中电压表正确接入实物电路中.
(2)李明在实验时,首先闭合开关S1,观察到电压表表盘示数如丙图所示,要使小灯泡两端电压达到额定电压,应将甲图电路中滑动变阻器R的滑片P向______端滑动(选填“a”或“b”).
(3)调节滑片P使电压表示数等于6V后,保持滑动变阻器R的滑片P位置不动,断开开关S1,再闭合开关S2,调整电阻箱R′接入电路的阻值,使电压表的示数再次等于6V,此时电阻箱的示数如丁图所示,则电阻箱接入电路的阻值为______Ω,由此可知小灯泡的电阻为______Ω.小灯泡电阻的得出是运用了物理研究中的______(选填“控制变量法”或“等效替代法”).根据以上获得的实验数据可知小灯泡的额定功率为______W.
(1)因为电压表测量灯泡两端电压,并且灯泡的额定电压为6V,所以电压表选择0~15V的量程,并使电压表的15V接线柱与开关S1的右接线柱相连;如图所示:
(2)根据图丙可知,电压表示数小于灯泡的额定电压6V,因此需使滑动变阻器接入电路的阻值减小,故将滑片向a端移动;
(3)由图丁可知,电阻箱R′的阻值是0×100Ω+0×10Ω+8×1Ω+0×0.1Ω=8Ω;
由于实验中电阻箱与灯泡两端电压U相等,流过它们的电流I相等,由R=
知:电阻箱阻值与灯泡的电阻相等,所以本实验用等效替代法测灯泡的阻值;U I
∵P=UI,I=
U R
∴灯泡的额定功率:P=
=U2 R
=4.5W.(6V)2
8Ω
故答案为:(2)a;(3)8;8;等效替代法;4.5.