Question

20．在實驗室里，小紅同學(xué)想用伏安法測定一額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率：（燈泡的電阻大約在7Ω-10Ω間）

（1）請你畫出實驗所需的電路圖．
（2）根據(jù)你所設(shè)計的電路圖，連接好圖1的實物圖．（注：電流表和電壓表請選合適的量程）
（3）測量時，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)恰好為2.5V，此時電流表示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率為0.75W．

Answer 1

分析 （1）伏安法測小燈泡額定功率時，需要利用電壓表測量燈泡兩端電壓，電流表測量燈泡的電流，利用滑動變阻器保護電路和改變電路中的電流，據(jù)此設(shè)計電路圖；
（2）掌握實物電路的連接，根據(jù)燈泡的額定電壓和阻值確定電壓表和電流表的量程；然后特別注意電流表、電壓表的正負接線柱的選擇，注意滑動變阻器要按照“一上一下”的原則連接；
（3）根據(jù)P=UI，要測量額定電功率，知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光，即使電壓表示數(shù)恰好為燈泡的額定電壓，這時根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)P=UI求出額定功率．

解答 解：（1）伏安法測小燈泡額定功率時，滑動變阻器、燈泡、電流表以及開關(guān)串聯(lián)連接，電壓表測量燈泡兩端電壓，根據(jù)燈泡的額定電壓；電路圖如下：

（2）電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以應(yīng)選擇0～3V 的量程；由于燈泡的電阻大約在7Ω-10Ω間，則根據(jù)歐姆定律可知：電流約0.25～0.34A，可選擇0～0.6A的量程，如圖所示：

（3）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)恰好為燈泡的額定電壓2.5V；
由圖2知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.4A，則P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案為：（1）如上圖；（2）如上圖；（3）滑動變阻器的滑片；2.5V；0.75W．

點評 本題考查伏安法測燈泡額定功率的電路圖設(shè)計、實物圖的連接、電流表的讀數(shù)以及歐姆定律、電功率的簡單計算，要會根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程、電路中的最大電流確定電流表的量程．