Question

3．小李同學在做“測定小燈泡的電功率”實驗時，觀察到小燈泡上標有“2.5V”的字樣，燈的額定功率小于1W．電源電壓恒為6伏，所選擇的滑動變阻器的規(guī)格有“10Ω 2A”“25Ω 2A”“50Ω 0.5A”三種．

（1）把實物圖連接完整．
（2）小李同學選用了某一個滑動變阻器進行實驗，當略移動滑片P時記錄了第1組數(shù)據(jù)；繼續(xù)移動滑片P，小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示；繼續(xù)實驗，共記錄了3組數(shù)據(jù)，如表所示．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算小燈泡的額定功率為0.6W．

實驗序號	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	小燈泡發(fā)光情況
1	2.0	0.20	暗
2	2.5		正常發(fā)光
3	3.0	0.28	很亮

（3）你認為小李同學選用的是規(guī)格為“25Ω 2A”的滑動變阻器．
（4）如圖甲所示的電路圖在許多實驗中用到，除了可以利用該電路來測量小燈泡的電功率之外，還可以用于探究電流與電壓的關(guān)系，實驗閉合開關(guān)前除了滑動變阻器滑片移到最大處外還必須將燈換為定值電阻．

Answer 1

分析 （1）將變阻器的最大電阻連入電路中；
（2）由圖乙電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，當燈的電壓最小時，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的最大電壓，根據(jù)歐姆定律求變阻器的最大電阻，確定變阻器 的規(guī)格；
（4）研究電流與電壓的關(guān)系時，要控制電阻大小不變，據(jù)此分析．

解答 解：（1）將變阻器的最大電阻連入電路中，如下所示：

（2）燈在額定電壓下的功率為額定功率，燈的額定電壓為2.5V時，由圖乙知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，燈的額定功率：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（3）在第1次實驗中，當燈的電壓為2.0V時，通過的電流為0.20A，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：
U_滑=U-U_表=6V-2V=4V，故變阻器連入電路的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{4V}{0.20A}$=20Ω＞10Ω，故小李同學選用的是規(guī)格為“25Ω 2A”的滑動變阻器．
（4）研究電流與電壓的關(guān)系時，要控制電阻大小不變，因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，故實驗閉合開關(guān)前除了滑動變阻器滑片移到最大處外還必須將燈換為定值電阻．
故答案為：（1）如上所示；（2）0.6；（3）“25Ω 2A”；（4）將燈換為定值電阻．

點評 本題測定小燈泡的電功率，考查電路的連接、電流表讀數(shù)、額定功率的計算、器材的選擇，同時也考查了研究電流與電壓的關(guān)系實驗，涉及控制變量法的運用．