Question

1．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，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(dòng)變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω、30Ω．

（1）應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是R₂（選填“R₁”或“R₂”）；在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)．
（2）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖1的實(shí)物圖補(bǔ)充完整．（導(dǎo)線不能交叉）
（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖2所示為0.3A，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）小宇同學(xué)想換用其他規(guī)格的小燈泡再做該實(shí)驗(yàn)，在未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的情況下，直接將小燈泡從燈座上拔出，他這種操作是錯(cuò)誤的，容易損壞電壓表（選填“電壓表”或“電流表”）．
（5）做完實(shí)驗(yàn)后，小宇同學(xué)整理器材時(shí)發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的PB部分比PC部分熱，原因是根據(jù)Q=I²Rt，當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，PB部分的電阻遠(yuǎn)大于PC部分的電阻，所以產(chǎn)生熱量多，比較熱．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈正常時(shí)的電流大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律求出燈正常工作時(shí)變阻器連入電路中的電阻大小，確定變阻器的規(guī)格；
（2）由燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯(lián)，由燈正常工作時(shí)的電流確定電流表選用的量程與燈串聯(lián)；
（3）根據(jù)圖2電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率．
（4）根據(jù)在未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的情況下，直接將小燈泡從燈座上拔出電路的連接確定電壓表示數(shù)回答；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律及焦耳定律分析．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)用的電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈正常工作時(shí)的電流大�。�
I=$\frac{{U}_{L}}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：
U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律和歐姆定律，變阻器連入電路中電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，
故應(yīng)選用選用的滑動(dòng)變阻器最大阻值為30Ω的R₂做實(shí)驗(yàn)；
（2）燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：

（4）在未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的情況下，直接將小燈泡從燈座上拔出，
此時(shí)電壓表通過(guò)電流表和變阻器與電源連通，示數(shù)接近電源電壓6V，而電壓表選用小量程，他這種操作是錯(cuò)誤的，容易損壞電壓表；電壓表內(nèi)阻很大，電路中電流示數(shù)接近為0；
（5）滑動(dòng)變阻器的PB部分電阻絲與比PC金屬桿部分串聯(lián)，通過(guò)的電流和通電時(shí)間相等，而PB部分電阻遠(yuǎn)大于PC部分電阻，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，PB部分電阻產(chǎn)生的熱多，比較熱．
故答案為：
（1）R₂；  斷開(kāi)；
（2）如上所示；
（3）0.3；  0.75；
（4）電壓表；
（5）根據(jù)Q=I²Rt，當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，PB部分的電阻大于PC部分的，所以產(chǎn)生熱量多，比較熱．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定“小燈泡電功率”，考查器材的選擇、注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、額定功率計(jì)算、電路分析及焦耳定律的應(yīng)用．