Question

13．小明同學(xué)做測(cè)定“小燈泡的額定電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)所用器材有：
①電壓為6V的電源
②額定電壓為2.5V的小燈泡（小燈泡的額定功率小于1W）
③滑動(dòng)變阻器（50Ω  1A）
④電表、開關(guān)和導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖的電路連接完整．（連線不能交叉）
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，同時(shí)，眼睛應(yīng)注視B（選填字母）．
A．小燈泡亮度   B．電壓表示數(shù)
C．電流表示數(shù)   D．滑動(dòng)變阻器滑片
（3）小明同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某處時(shí)，
電壓表的示數(shù)為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功
率，應(yīng)將滑片P向A端移動(dòng)（選填“A”或“B”）
（4）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖（乙）所示，則小燈泡的額定功率是0.6W．該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還有調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓的作用．
（5）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的過程中，小燈泡發(fā)出耀眼的白光后突然熄滅，此刻他會(huì)觀察到電壓表指針C　（選填：“A．回到0刻度、B．達(dá)到滿刻度、C．超過滿刻度”中的代表字母）．
（6）小明利又用該電路探究“電流跟電阻的關(guān)系”，他將小燈泡換成定值電阻，保持電壓表示數(shù)始終為如圖（丙）所示，更換不同的定值電阻，并記錄各次電流表的示數(shù)．若其他器材不變，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，更換的電阻阻值不能夠大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中，燈泡、電流表和滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)，根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光電流確定電流表量程，滑動(dòng)變阻器一上一下接入電路；
（2）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡才會(huì)正常發(fā)光時(shí)，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理分析要使燈泡正常發(fā)光滑片的移動(dòng)方向；
（4）根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，即由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率；
（5）燈泡發(fā)出耀眼的白光后熄滅，說明兩端電壓超過額定電壓太高，燒斷燈絲出現(xiàn)斷路；
（6）先根據(jù)電壓表的量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表的示數(shù)；然后根據(jù)串聯(lián)電路的電阻與電壓的關(guān)系，并結(jié)合滑動(dòng)變阻器的最大阻值解答．

解答 解：
（1）本實(shí)驗(yàn)中，燈泡、電流表和滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)，燈泡額定電壓2.5V，所以電壓表使用0-3V量程；
由P=UI，燈泡正常發(fā)光電流約為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，所以電流表使用0-0.6A量程，滑動(dòng)變阻器一上一下接入電路．如圖所示：
；
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)．使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止，故選B；
（3）電壓表的示數(shù)為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈泡兩端電壓，減小變阻器電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，應(yīng)將滑片P向A端移動(dòng)；
（4）由電路圖可知，電流表的量程為0～0.6A，由圖乙所示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，則燈泡的額定功率：P=U_LI_L=2.5V×0.24A=0.6W；
實(shí)驗(yàn)中變阻器的主要作用是調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓；
（5）燈絲因電壓太高燒斷后，電壓表與滑動(dòng)變阻器、電源串聯(lián)，所以測(cè)量電源電壓，因此指針超過滿刻度．
（6）在探究電流跟電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，保持電壓表示數(shù)始終為如圖（丙）所示，即保持電阻兩端的電壓為2V不變，
則根據(jù)串聯(lián)電路的電流相同的特點(diǎn)得：
I_定值=I_{滑動(dòng)}，
即：$\frac{{U}_{定值}}{{R}_{定值}}$=$\frac{U-{U}_{定值}}{{R}_{滑}}$，$\frac{2V}{{R}_{定值}}$=$\frac{6V-2V}{{R}_{滑}}$，
則R_定值=$\frac{1}{2}$R_滑，
由于R_{滑動(dòng)}≤50Ω，
則R_定值=$\frac{1}{2}$R_{滑動(dòng)}≤$\frac{1}{2}$×50Ω=25Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）A；（4）0.6；改變燈泡兩端電壓；（5）C；（6）25．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接電路圖、實(shí)驗(yàn)原理、電路故障分析、滑動(dòng)變阻器作用、滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)等問題，是�？紗栴}，一定要掌握；連接電路圖時(shí)，注意電表量程的選擇；本題難點(diǎn)是探究電流跟電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，為了保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律得出定值電阻R與滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻阻值關(guān)系．