Question

16．小明利用已有的實(shí)驗(yàn)器材，為了測(cè)定標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的額定功率，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，其中定值電阻R₀的阻值為5?．

（1）請(qǐng)你依據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖乙的實(shí)物圖連接完整（導(dǎo)線不得交叉）．
（2）小明連接完電路，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡L發(fā)光，A₁、A₂均有示數(shù)，并且無(wú)論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，A₁、A₂的示數(shù)雖隨之改變，但示數(shù)大小一直相等．請(qǐng)分析出現(xiàn)這種情況的原因是小燈泡、定值電阻、滑動(dòng)阻器串聯(lián)．
（3）小明正確連接好電路后，閉合開關(guān)S，電流表A₁的示數(shù)為0.1A，此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)，使電流表A₁的示數(shù)為0.5A時(shí)，小燈泡正常發(fā)光．此時(shí)電流表A₂的示數(shù)如圖丙所示為0.8A，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）在實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中，電流表A₁與R₀串聯(lián)起來(lái)作用相當(dāng)于電壓表．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖甲連接實(shí)物圖，R₀與電流表A₁串聯(lián)，然后與燈泡并聯(lián)，A₂在干路上；
（2）兩電流表示數(shù)相等，根據(jù)電路特點(diǎn)可能把電路連成了串聯(lián)電路或者兩電流表同時(shí)接在干路或者接在同一支路上了；
（3）由題意知，小燈泡的額定電壓U=2.5V，電阻R₀=5Ω與燈泡并聯(lián)，它們的電壓相等，求出燈泡正常燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表A₁的示數(shù)I₁，由此判斷滑片的移動(dòng)方向；
由電路圖知：電流表A₂的量程是3A，由圖可讀出電流表A₂的示數(shù)I₂，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出流過(guò)燈泡的電流I_L=I₂-I₁，由P=UI₂，求出燈泡功率．
（4）測(cè)小燈泡的額定功率需要使燈泡正常發(fā)光，沒(méi)有電壓表，由電路圖可知借助了A₁與R₀串聯(lián)間接測(cè)出了燈泡電壓．

解答 解：
（1）由圖甲可知，L與R₀并聯(lián)，A₁測(cè)R₀電流，A₂測(cè)干路電流，滑動(dòng)變阻器一上一下串聯(lián)入電路中，如圖所示：
；
（2）閉合開關(guān)S，燈泡L發(fā)光，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，A₁、A₂的示數(shù)雖隨之改變，但示數(shù)大小一直相等．有可能是這個(gè)將燈泡、定值電阻和滑動(dòng)變阻器連成了串聯(lián)電路；也可能兩個(gè)電路表串聯(lián)在同一支路或干路上造成的；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，U_L=U₀=2.5V，所以A₁示數(shù)應(yīng)為：I₁=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A．
由題閉合開關(guān)S，電流表A₁的示數(shù)為0.1A，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片左移動(dòng)，以減小電路中電阻，增大電流；
A₂使用的是0-3A量程，分度值0.1A．燈正常發(fā)光時(shí)，由圖丙知電流表A₂的示數(shù)I₂=0.8A，流過(guò)燈泡的電流I_L=I₂-I₁=0.8A-0.5A=0.3A，燈泡功率P=UI₂=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）由電路圖可知，A₁與R₀串聯(lián)后與L并聯(lián)，根據(jù)U_L=U₀=I₁R₀間接測(cè)出了L兩端電壓，這樣才能使燈泡正常發(fā)光，即A₁與R₀串聯(lián)起來(lái)作用相當(dāng)于電壓表．
故答案為：（1）見上圖；（2）小燈泡、定值電阻、滑動(dòng)阻器串聯(lián)；（3）左；0.5；0.8；0.75；（4）電壓表．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、故障分析、實(shí)驗(yàn)操作、電表讀數(shù)入功率的計(jì)算等，關(guān)鍵是根據(jù)電路圖明確實(shí)驗(yàn)的原理．