Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，器材有：電池組(電壓恒定為6V)、電流表、電壓表、小燈泡(額定電壓2.5V，電阻約10Ω)、 滑動變阻器3個(A：10Ω 2A B：20Ω. 2A C：50Ω 1.5A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干，實(shí)物電路如圖甲所示。

(1)連接電路時應(yīng)先_____，請用筆畫線代替導(dǎo)線， 將圖甲的實(shí)物圖連接完整，要求滑動變阻器滑片P向右滑動時小燈泡變亮______；

(2)排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示，則小燈泡額定功率是_______W，小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值是______Ω；

小燈泡的規(guī)格	電壓表示數(shù)U/V	電流表示數(shù)I/A	小燈泡亮度
U額 =2.5V	1.5	0.20	較暗
	2.5	0.25	正常發(fā)光
	3.0	0.28	較亮

(3)分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)中使用的滑動變阻器的規(guī)格是______________ ( 選填字母)；

(4)在實(shí)驗(yàn)時，電壓表出現(xiàn)了故障不能使用，用圖乙所示的電路，也能測量小燈泡的額定功率，其中定值電阻R0阻值未知，電源電壓已知，用U表示，燈泡額定電壓已知，用U額表示。

測量方法如下：

①只閉合S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P到最右端，讀出電流表的示數(shù)為I0；

②閉合開關(guān)S和S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)為________(所有物理量用己知符號表示，下同)；

③將S1斷開，S2閉合，讀出電流表的示數(shù)為I，則小燈泡的額定功率P額=________________。

Answer 1

【答案】斷開開關(guān) 0.625 14 C

【解析】

(1)[1]為了保護(hù)電路，連接電路時應(yīng)先斷開開關(guān)。

[2]通過燈泡的電流約為

I= =0.25A＜0.6A

故電流表選用0～0.6A的量程；滑動變阻器滑片P向右滑動時小燈泡變亮，說明電流增大，所以滑動變阻器連入電路的阻值減小，應(yīng)接右下接線柱，實(shí)物圖如圖所示：

(2)[3]由表格可知，燈泡電壓為2.5V時正常發(fā)光，此時通過燈泡的電流為0.25A，所以燈泡額定功率

P=U額I=2.5V×0.25A=0.625W

[4]電源電壓為6V，燈泡正常發(fā)光時變阻器兩端電壓

U滑=U-U額=6V-2.5V=3.5V

所以滑動變阻器接入電路的阻值

R滑==14Ω

(3)[5]由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓為1.5V，電流為0.2A，變阻器的阻值

R滑1==22.5Ω

所以應(yīng)選擇50Ω，1.5A的變阻器C進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(4)②[6]只閉合S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P到最右端，電路中只有R0的簡單電路，電源電壓

U= I0 R0

閉合S1、S，燈L與電阻R0并聯(lián)，電流表測定值電阻的電流；調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡正常發(fā)光時，則燈泡兩端的電壓等于額定電壓，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律可得，此時電流表的示數(shù)應(yīng)為

I1=

③[7]閉合S2、S，斷開S1，燈L與電阻R0仍然并聯(lián)，此時電流表測干路電流，因保持滑片位置不變，因電路的連接關(guān)系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得，燈泡正常發(fā)光時的電流

I額=I-I1=I-

燈的額定功率

P額=U額I額=U額(I-)=