Question

【題目】在測定“小燈泡電功率”的實驗中，小明所在的實驗小組用的電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．可供選用的滑動變阻器R1和R2的最大阻值分別為10Ω、50Ω．他們所設計的實驗電路如圖1所示．

（1）在連接電路時，開關應處于 狀態，電流表的量程應選0～ A．應該選用的滑動變阻器是 （選填“R1”或“R2”）．

（2）請你用筆畫線代替導線，將實物電路補充完整．（導線不能交叉）

（3）閉合開關前，圖1中滑動變阻器的滑片P應位于 （選填“左”或“右”）端．

（4）小剛同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖2所示）為 V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖1中滑片P向 （選填“左”或“右”）端移動，使電壓表的示數為2.5V．

（5）小麗同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖3所示的I﹣U圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是 W．

Answer 1

【答案】（1）斷開；0.6；R2；

（2）見解析圖；

（3）左；

（4）2；右；

（5）0.5

【解析】

試題分析：

（1）為保護電路，在連接電路時，開關應處于斷開狀態；

燈泡正常工作時的電壓UL=2.5V，

∵串聯電路中各處的電流相等，

∴根據歐姆定律可得，此時電路中的電流約為：

I===0.25A，

∴電流表的量程為0～0.6A；

∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

∴滑動變阻器分壓U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，

滑動變阻器接入電路中的電阻約為：

R滑===14Ω＞10Ω，

故滑動變阻器應選R2．

（2）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯，電流表0.6的接線柱與開關的右接線柱相連，如下圖所示：

（3）閉合開關前，保護電路的滑動變阻器的滑片處于最大阻值處的左端；

（4）電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，燈泡兩端的電壓為2V；

要測量小燈泡的額定功率，應增大燈泡兩端的電壓到2.5V，根據串聯電路的分壓特點可知，應減小滑動變阻器分得的電壓，即減小滑動變阻器接入電路的電阻，故滑片向右端移動．

（5）由圖象可知，燈泡的額定電流為0.2A，燈泡的額定功率P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W．