Question

5．小明設(shè)計(jì)如圖A所示電路測(cè)定小燈泡的功率．被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω左右．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A0～3A）、電壓表（0～3V0～15V）、開(kāi)關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干、滑動(dòng)變阻器三只：A（20Ω0.5A）、B（50Ω0.5A）、C（500Ω1A）．

（1）實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖B所示，則接下來(lái)的操作是將電流表的指針調(diào)零．
（2）請(qǐng)你在圖A中補(bǔ)上兩根導(dǎo)線，將電路連接完整．
（3）正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量，小明畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖C），則小燈泡的額定功率為0.625W．
（4）在某次調(diào)節(jié)中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小了△R1，小燈泡的阻值變化了△R2，則△R₁＞△R₂（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）本次實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器選擇B（填序號(hào)）

Answer 1

分析 （1）電流表使用前要校零；
（2）電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表并聯(lián)到燈泡兩端；
（3）由丁確定當(dāng)燈泡兩端的電壓為額定電壓時(shí)對(duì)應(yīng)的額定電流，由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率．
（4）根據(jù)電流的變化判斷出總電阻的變化，得出電阻變化的大小關(guān)系；
（5）根據(jù)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓求出滑動(dòng)變阻器的電阻．

解答 解：（1）發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖B所示，說(shuō)明電流表沒(méi)有校零，故應(yīng)校零；
（2）電流表串聯(lián)在電路中，測(cè)量電路中的電流，電壓表并聯(lián)到燈泡兩端，如圖：
；
（3）由圖丁知當(dāng)小燈泡的電壓為額定電壓2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.25A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）根據(jù)圖象可知當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻變小時(shí)，燈泡兩端電壓增大，電流也增大，燈泡電阻變大，總電阻變小．根據(jù)R=R_滑+R_燈．只有當(dāng)R_滑的減小量大于R_燈的增加量才會(huì)讓總電阻變小，即△R₁＞△R₂；
（5）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為0.25A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U'=6V-2.5V=3.5V，由I=$\frac{U}{R}$則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：R'=$\frac{U'}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，故滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)大于14Ω；由于500Ω1A的電阻值較大，分擔(dān)的電壓較大，使得滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)變化較小，故選用B合適．
故答案為：（1）將電流表的指針調(diào)零；（2）如圖；（3）0.625；（4）＞；（5）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表的調(diào)節(jié)、連接電路圖、電路故障分析、求燈泡的額定功率以及實(shí)際功率等問(wèn)題，是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的常考內(nèi)容，一定要掌握；連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)注意：①電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反．②注意電壓表、電流表的量程不要接錯(cuò)．③滑動(dòng)變阻器的分壓與限流接法，滑片移動(dòng)時(shí)阻值的變化應(yīng)符合題意要求．④作圖要美觀，連線不要交叉．