Question

5．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用的小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．小華的物理老師在上課之前，查閱了該規(guī)格小燈泡的1與U的關(guān)系數(shù)據(jù)，如表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.40	1.40	2.00	2.50	2.90
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求出該小燈泡的額定功率
（2）小華想親自做一次，看能否測(cè)得同樣的數(shù)據(jù)．于是她設(shè)計(jì)了電路，準(zhǔn)備對(duì)該小燈泡進(jìn)行再次測(cè)量．電源用的是2節(jié)新干電池，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“50Ω 1A”．閉合開關(guān)前，要求滑片向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變小，請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路．

（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示為2.2V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B （選填“A”或“B；）端緩慢移動(dòng)，眼睛注意觀察電壓表 （填元件名稱）．
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，小華發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片都無法得到上述表格中的一組數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行推斷：應(yīng)是第1次（填序號(hào)）的數(shù)據(jù)．
為了得到表中完整的數(shù)據(jù)，經(jīng)小組討論，同學(xué)們提出了下列解決方案，其中可行的是C
A．將電壓表的量程換為0～15V                  B．將電流表換成量程更小的靈敏電流表
C．更換最大阻值大于或等于140Ω的滑動(dòng)變阻器   D．換成電壓為6V的電源．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓結(jié)合表格中數(shù)據(jù)確定燈泡的額定電流，根據(jù)P=UI計(jì)算出功率；
（2）根據(jù)滑片向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變小，電阻變大知接右下接線柱；
（3）由圖b讀出電壓表的示數(shù)，若燈泡兩端的電壓低于額定電壓，則需減小滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.5V，實(shí)驗(yàn)時(shí)手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，眼觀察電壓表；
（4）計(jì)算出滑動(dòng)變阻器所需的最大阻值進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，電流為0.2A；
則額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（2）滑片向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變小，電阻變大，故接右下接線柱，電路連接如圖所示：

（3）由圖b知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑片P向B端滑動(dòng)，同時(shí)眼睛觀察電壓表，使電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，有第1次數(shù)據(jù)知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為0.2V時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電壓應(yīng)為3V-0.2V=2.8V，則滑動(dòng)變阻器的電阻應(yīng)為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.02A}$=140Ω；
而滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω，所以不能得到上述數(shù)據(jù)，要想得到上述數(shù)據(jù)，應(yīng)更換最大阻值大一些的滑動(dòng)變阻器，故選C．
故答案為：（1）0.5；（2）見上圖；（3）2.2；B；電壓表；（4）1；C．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了實(shí)物電路的連接，考查了有關(guān)電阻的計(jì)算，同時(shí)考查了滑動(dòng)變阻器的使用，同時(shí)涉及到了串聯(lián)分壓的知識(shí)．