Question

13．在測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小明所在的實(shí)驗(yàn)小組用的電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．可供選用的滑動變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω、50Ω．他們所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示．

（1）在連接電路時(shí)，應(yīng)該選用的滑動變阻器是R₂（選填“R₁”或“R₂”）．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路補(bǔ)充完整．（導(dǎo)線不能交叉）
（3）小剛同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖2所示）為2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖1中滑片P向右（選填“左”或“右”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）小麗同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖3所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器連入的阻值確定變阻器的規(guī)格；
（2）本實(shí)驗(yàn)中，燈泡、滑動變阻器、電流表應(yīng)串聯(lián)在電流中，根據(jù)燈泡規(guī)格確定電表選用量程，電壓表測燈泡兩端電壓，根據(jù)額定電壓確定電壓表量程，連接電路時(shí)注意變阻器一上一下接；
（3）由圖2讀出電壓表的示數(shù)，要測量小燈泡的額定功率就要燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓，由此分析滑片的移動方向；
（4）由圖象讀出燈泡在額定電壓下的電流，根據(jù)電功率公式P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：
（1）燈泡正常工作時(shí)電流約為I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
燈泡正常工作時(shí)變阻器連入的阻值：R_變=$\frac{U-{U}_{額}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω，所以應(yīng)該選用的滑動變阻器是R₂；
（2）實(shí)驗(yàn)中電壓表測燈泡兩端電壓，燈泡額定電壓2.5V，所以電壓表應(yīng)選用0-3V量程；電流表應(yīng)選用0-0.6A量程，串聯(lián)接入電路，如圖所示：
；
（3）由圖2，電壓表量程0-3V，分度值0.1V，示數(shù)為2V，要測量小燈泡的額定功率就要提高燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，需要減小變阻器連入阻值，即應(yīng)將滑片P向右端移動；
（4）由圖象，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，通過的電流為0.2A，則燈泡的額定功率：P_額=U_額I_額=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）R₂；（2）見上圖；（3）2；右；（4）0.5．

點(diǎn)評 本題考查測小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查了連接實(shí)物圖、電壓表讀數(shù)、歐姆定律和功率計(jì)算公式的應(yīng)用等內(nèi)容，涉及的知識點(diǎn)較多，都�？紗栴}；知道伏安法測功率的原理是解題的關(guān)鍵．