Question

5．同學(xué)們?cè)谧觥皽y(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師提供了電壓為6V且保持不變的電源、額定電壓為2.5V（額定電壓下的電阻約8Ω）的小燈泡，不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器等器材，請(qǐng)你幫他完成下列內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	小燈泡的亮暗程度
1	1	0.2	較暗
2	2.5		正常發(fā)光
3	3	0.32	較亮

（1）小明按照如圖所示的電路圖連接好實(shí)物電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某一時(shí)刻燈泡兩端的電壓為2V，若使燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓2.5V，小明應(yīng)將滑片P向b（選填“a”或“b”）移動(dòng)．
（2）①小亮同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在上方的表格中，小亮手邊有“1.5A   50Ω”和“2.0A   10Ω”兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)中他選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為：1.5A 50Ω；
②小亮由于粗心大意，沒有記錄燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)，于是他根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出燈泡電阻是5Ω，再根據(jù)額定電壓2.5V，通過公式算出額定功率是1.25W．但實(shí)際測(cè)量出燈泡的額定功率應(yīng)小于（選填“大于”或“小于”）1.25W．

Answer 1

分析 （1）要使燈泡兩端的電壓由2V變?yōu)?.5V，應(yīng)使電路中的電流變大，根據(jù)歐姆定律可知應(yīng)減小電路中的電阻，減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻；
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，電路中較小的電流和此時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值，即可選取滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
②由表格數(shù)據(jù)可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，通過燈泡的電流也增大，燈泡的實(shí)際功率增大，燈絲的溫度升高；由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷實(shí)際測(cè)量出燈泡的額定功率和1.25W之間的關(guān)系．

解答 解：
（1）由題可知，應(yīng)使燈泡兩端的電壓由2V增大為2.5V，根據(jù)歐姆定律，應(yīng)增大電路中的電流，減小電路中的電阻，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，由電路圖可知，滑片P應(yīng)向b端移動(dòng)；
（2）①由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為1V時(shí)，電路中的電流為0.2A，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=6V-1V=5V，
根據(jù)歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{5V}{0.2A}$=25Ω＞10Ω，
所以他選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“1.5A   50Ω”；
②由題知，根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出燈泡電阻是5Ω，通過公式算出額定功率是1.25W；
由表格數(shù)據(jù)可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，通過燈泡的電流也增大，燈泡的實(shí)際功率增大，燈絲的溫度升高；
因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而增大，所以燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，燈絲的電阻大于5Ω，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，實(shí)際測(cè)量出燈泡的額定功率應(yīng)小于1.25W．
故答案為：（1）b；（2）①1.5A  50Ω；②小于．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的正確使用、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈絲電阻隨溫度的變化關(guān)系．