Question

12．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I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	0.80	1.40	2.00	2.50	2.90
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）從數(shù)據(jù)可知，該小燈泡的額定功率為0.5W．
（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)了如圖（a）所示的電路，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，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到A端（選填“A”或“B”）．
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖（b）所示）為2.2V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖（a）中滑片P向B（選填“A”或“B”）端緩慢移動(dòng)，使電壓表讀數(shù)為2.5V．
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小華發(fā)現(xiàn)無(wú)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)）數(shù)據(jù)，理由是無(wú)論如何移動(dòng)滑片，燈泡兩端電壓均大于2.5V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值不足．如果想得到表中完整的數(shù)據(jù)可以采取的相應(yīng)措施更換最大阻值大一些的滑動(dòng)變阻器．

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）在閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移至最大阻值處；
（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；
（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）滑動(dòng)變阻器接了下面的B接線柱，所以在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端的A處，使其阻值最大；
（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)，使電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）由實(shí)驗(yàn)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．
故答案為：（1）0.5；（2）A；（3）2.2；B；電壓表讀數(shù)為2.5V；（4）1；無(wú)論如何移動(dòng)滑片，燈泡兩端電壓均大于2.5V，滑動(dòng)變阻器的最大阻阻不足；更換最大阻值大一些的滑動(dòng)變阻器．

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、功率的計(jì)算，同時(shí)考查了滑動(dòng)變阻器的使用及電路故障的分析，同時(shí)涉及到了串分壓的知識(shí)．