Question

1．如圖a所示是測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡額定功率的電路．

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將電路a連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在a端（填“a”或“b”）．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若開關(guān)處接觸不良，下列判斷正確的是D．
A．燈炮能正常發(fā)光  B．燈泡會(huì)燒壞   C．電流表有示數(shù)     D．電壓表沒有示數(shù)
（4）故障解決后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表讀數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表讀數(shù)如圖b所則燈泡的額定功率為1.25W．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)某小組學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流表?yè)p壞，他們想設(shè)計(jì)一個(gè)不用電流表測(cè)定該小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)．于是向老師要了一個(gè)阻值為R₀．的定值電阻（阻值適當(dāng)）和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)（符號(hào)為：），借助原有的實(shí)驗(yàn)器材，順利完成了實(shí)驗(yàn)．假如由你來(lái)做該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí) 驗(yàn)方案．
①在虛線框內(nèi)如圖c畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
②簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟：a．按圖連接電路，閉合S₁，S₂接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V； b．保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，S₂接2，讀出電壓表示數(shù)為U．
（用相應(yīng)的宇母表示測(cè)出的物理量）
③寫出燈泡額定功率的表達(dá)式P_額=2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$（用己知量和測(cè)量量表示）

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，根據(jù)燈泡規(guī)格選擇電壓表量程；
（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)滑到最大值處；
（3）開關(guān)接觸不良相當(dāng)于發(fā)生斷路，燈泡不會(huì)發(fā)光，電流表、電壓表無(wú)示數(shù)；
（4）由電流表圖示可讀出流過(guò)燈泡的電流I，根據(jù)公式P=UI可求出燈泡額定功率；
（5）由P=UI原理可知，需要求得待測(cè)電阻兩端的電壓及通過(guò)待測(cè)電阻的電流；沒有電流表時(shí)，可以利用串聯(lián)電路的電流規(guī)律得出通過(guò)待測(cè)電阻的電流；由此設(shè)計(jì)電路和實(shí)驗(yàn)步驟．

解答 解：
（1）小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)使用0-3V量程，如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)滑到最大值a端；
（3）開關(guān)接觸不良相當(dāng)于發(fā)生斷路，燈泡不會(huì)發(fā)光，電流表、電壓表都無(wú)示數(shù)，燈泡更不會(huì)燒壞．故選D；
（4）圖示電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)I=0.5A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
（5）①由分析設(shè)計(jì)如圖所示電路：
；
②實(shí)驗(yàn)步驟：
a、按圖連接電路，閉合S₁，S₂接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V；
b、保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，S₂接2，讀出電壓表示數(shù)為U．
③由實(shí)驗(yàn)步驟可知：
R₀兩端電壓U₀=U-U_L=U-2.5V，
所以I_L=I₀=$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$，
燈泡額定功率：P=U_額I=2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$．
故答案為：
（1）見上圖；（2）a；（3）D；（4）1.25；
（5）①見上圖；
②a、按圖連接電路，閉合S₁，S₂接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V；
b、保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，S₂接2，讀出電壓表示數(shù)為U．
③2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物圖、滑動(dòng)變阻器的使用、電流表讀數(shù)、求功率；連接實(shí)物圖時(shí)要注意：滑動(dòng)變阻器接入電路要“一上一下”、電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反；注意電壓表、電流表的量程不要接錯(cuò)；特殊方法測(cè)功率，關(guān)鍵是理解沒有電流表的情況下，如何利用電壓表和已知阻值的電阻組合借助電路特點(diǎn)測(cè)電流．