Question

3．小明同學(xué)進(jìn)行“測定小燈泡電功率”的實驗，現(xiàn)有器材：額定電壓為2.5V小燈泡（電阻約為10Ω），電源（電壓為6V），電流表、電壓表、開關(guān)各1個，規(guī)格分別為“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑動變阻器各1個，導(dǎo)線若干．
（1）實驗中選擇規(guī)格為50Ω 0.5A的滑動變阻器，你的理由是燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的電阻為14Ω
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中實物電路連接完整．
（3）小明按電路圖連接電路，進(jìn)行實驗，測得數(shù)據(jù)如圖所示，斷開開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)電表如下圖所示，其中之一電流表出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電流表未調(diào)零

U/V	2.0	2.5	3.0
I/A	0.22	0.26	0.30

（4）假如不再重新實驗，請你利用小明已獲取的信息，計算該小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈的額定電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出燈正常發(fā)光時變阻器分得的電壓，由歐姆定律I=$\frac{U}{I}$求變阻器最大電阻至少為多少；
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；根據(jù)燈泡的額定電流判定電流表的量程；滑動變阻器采用一上一下的接法；燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入電路中；
（3）使用電流表或電壓表時，應(yīng)先校零，使指針指在零刻線處；
（4）根據(jù)表中電流值分析電流表的量程，然后讀出額定電壓下對應(yīng)的電流值，結(jié)合指針的初始位置求出額定電流，再利用P=UI求出額定功率；當(dāng)燈泡兩端電壓大于額定電壓時，實際功率將大于額定功率．

解答 解：（1）當(dāng)燈額定電壓為2.5V小燈泡正常發(fā)光時，電阻約為10Ω，燈的額定電流：I_L=$\frac{{U}_{L}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.5A，
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，由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，
變阻器最大電阻至少為：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，考慮到電流因素，故選用 50Ω，0.5A的滑動變阻器，即選用B變阻器；
（2）燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入電路中，滑動變阻器采用一上一下的接法；電流表的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0-3V，如圖：
；
（3）由圖可以看出，斷開開關(guān)后，電流表指針沒有指在零刻度線上，這是在使用前，沒有對電流表進(jìn)行調(diào)零造成的．
（4）由圖2知，電流表最小分度值是0.02A，電流表的真實讀數(shù)是I=0.26A+0.02A×2=0.30A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
故答案為：（1）50Ω 0.5A；燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的電阻為14Ω；（2）如圖；（3）電流表未調(diào)零；（4）小燈泡的功率為0.75W．

點(diǎn)評 本題考查伏安法測小燈泡的電功率掌握情況，本題的關(guān)鍵是會設(shè)計電路以及知道實驗步驟和注意事項，不同的實驗都有相應(yīng)的步驟，嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行分析．