Question

13．在測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡（電阻約為10Ω）功率的實(shí)驗(yàn)中，老師給小明提供了以下器材：電流表（0-0.6A   0-3A）、電壓表（0-3V  0-15V）、開(kāi)關(guān)、電源電壓為6V的電源和滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干．
（1）小明根據(jù)電路圖甲將各元件連接成如圖乙所示的電路，在圖乙中有兩個(gè)元件的連接明顯錯(cuò)誤，如果不糾正，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象是調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器無(wú)法改變燈泡的亮度和電流表指針?lè)崔D(zhuǎn)．

（2）小明糾正電路中的錯(cuò)誤后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡發(fā)光，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙、丁所示，則通過(guò)小燈泡的電流是0.2A，此時(shí)小燈泡的電阻是7.5Ω，

接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值是22.5Ω．
（3）小明重新移動(dòng)滑動(dòng)變阻器多次測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，畫(huà)出了通過(guò)小燈泡的電流隨兩端電壓變化的圖象，如圖戊所示，則小燈泡的額定功率是0.625W．

Answer 1

分析 （1）實(shí)物連接圖中找錯(cuò)誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用上考慮：
（2）讀出電壓表和電流表的示數(shù)，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$計(jì)算燈泡電阻，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和I=$\frac{U}{R}$計(jì)算此時(shí)變阻器連入阻值．
（3）從圖象上找到燈泡在2.5V下的電流，知道電壓和電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．

解答 解：
（1）主要從電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器三個(gè)元件分析：
燈泡額定電壓2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
燈泡電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選擇0～0.6A量程，串聯(lián)在電路中，電流從電壓表和電流表正接線(xiàn)柱流入，從負(fù)接線(xiàn)柱流出；
滑動(dòng)變阻器選擇一上一下兩個(gè)接線(xiàn)柱串聯(lián)在電路中．
所以，有明顯錯(cuò)誤的是滑動(dòng)變阻器和電流表，滑動(dòng)變阻器都接下面兩個(gè)接線(xiàn)柱相當(dāng)于一個(gè)定值電阻，無(wú)法改變燈泡的亮度；電流從電流表的負(fù)接線(xiàn)柱流入，從正接線(xiàn)柱流出，這樣電流表指針?lè)崔D(zhuǎn)．
（2）由圖丙，電流表選擇0～0.6A量程，分度值0.2A，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.2A，
由圖丁，電壓表選擇0～3V量程，分度值0.1V，此時(shí)燈泡兩端電壓為1.5V．
由I=$\frac{U}{R}$，
此時(shí)小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω；
此時(shí)變阻器連入電路的電阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-1.5V}{0.2A}$=22.5Ω．
（3）從圖象可知，燈泡在2.5V時(shí)的電流為0.25A，
所以P_額=U_額I_額=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案為：
（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器無(wú)法改變燈泡的亮度；電流表指針?lè)崔D(zhuǎn)；（2）0.2；7.5；22.5；（3）0.625．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，涉及到了電路連接時(shí)注意的事項(xiàng)、電路故障的判斷、電表的讀數(shù)、歐姆定律和電功率的計(jì)算等，關(guān)鍵是知道額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，要能從圖象中獲得有用信息．