Question

【題目】在”測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為6V,小燈泡L的額定電壓為2.5V,電阻大約為20Ω.可供選用的滑動(dòng)變阻器R1和R2的最大值分別為20Ω, 40Ω,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整___________,要求向左移動(dòng)滑片時(shí)電壓表示數(shù)變小;經(jīng)過判斷可知本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________(選填“R1”或“R2“)

(2)如圖乙所示是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的U-I圖象。根據(jù)圖象提供的信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是_______W;某同學(xué)誤將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,如圖丙所示,他從滑片置于最右端時(shí)開始記錄第1組數(shù)據(jù),逐漸調(diào)節(jié)滑片測得多組數(shù)據(jù)并描繪出U-I圖象如圖所示,實(shí)際上小燈泡兩端的電壓太高會(huì)縮短燈泡的壽命,為使實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端電壓不超過3.5V,則清動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為_____________Ω(保留一位小數(shù))

完成實(shí)驗(yàn)后,小強(qiáng)利用電流表和阻值為R0的定值電阻,測量小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電功率P1,他選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)器材,并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路.如圖丁所示：

為了測量出燈泡L的電功率,請只添加兩條導(dǎo)線完成圖丁所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接________：

②請把小明的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:

（1）斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S、S2,，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使_____________

（2）斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S、S1,記錄___________

（3）請用R0及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示出P1. P1=__________

Answer 1

【答案】 R2 0.5 13.9 使電流表示數(shù)為 電流表示數(shù)為I 2.5V×(I)

【解析】 (1)測定小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將電流表、燈泡和變阻器串聯(lián)，滑片左移電壓表示數(shù)變小，說明電路中電流變小，電阻變大，所以應(yīng)將B接線接入電路中；燈泡正常發(fā)光電流約為：I＝＝0.125A，所以電流表應(yīng)使用00.6A量程。實(shí)物連接如圖所示：

；

由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得燈泡發(fā)光時(shí)變阻器連入電路的阻值：R＝ ＝＝28Ω,所以應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R2；(2)燈泡電壓等于其額定電壓時(shí)正常發(fā)光，由圖象知燈泡電壓為2.5V時(shí)，通過燈泡的電流為0.2A，所以燈泡的額定功率：P額＝U額I＝2.5V×0.2A＝0.5W；為使實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端電壓不超過3.5V,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于串聯(lián)的各分電壓之和可得：滑動(dòng)變阻器分得最小電壓U滑最小＝UUL最大＝6V3.5V＝2.5V，由圖2可知：U滑＝2.5V時(shí),I最大＝0.18A，根據(jù)歐姆定律得變阻器的最小阻值為：R滑最小＝13.9Ω；（3）為了測量出燈泡L的電功率，圖丁所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接如下：

②實(shí)驗(yàn)步驟：（1）閉合開關(guān)S1,S 2與觸點(diǎn)1接觸,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表A的示數(shù)為：I＝；(2)保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,閉合開關(guān)S1,S 2與觸點(diǎn)2接觸，讀出電流表示數(shù)為I；(3)在步驟（1）中,燈與R0并聯(lián),電流表測R0的電流,移動(dòng)滑片應(yīng)使通過R0的電壓：U0＝I0R0＝2.5V,此時(shí)燈泡正常發(fā)光,電流示數(shù)為： ；在步驟(2)中,滑片位置不變,燈仍正常發(fā)光,電流表測燈與R0的總電流,所以通過燈泡的電流為：I；所以燈泡的額定功率表達(dá)式P1＝U額I額＝2.5V×(I).