Question

圖甲是“測量小燈泡額定功率”的實驗電路圖，其中電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V．（假設小燈泡的電阻不變）

（1）在圖甲中，用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整．
（2）當閉合開關對電流表試觸時，發現電流表指針由零刻度向左邊偏轉，如圖乙所示．產生這一現象的原因是

 

．
（3）正確連接電路，閉合開關時，觀察到燈泡閃亮一下后立即熄滅，原因可能是在操作過程中

 

．
（4）解決了上述問題后閉合開關，發現電壓表的示致是1.5V，要測小燈泡的額定功率，應調節滑動變阻器，使其接入電路的電阻變

 

（填“大”或“小”）．直到小燈泡兩端的電壓為

 

V，此時電流表示數如圖丙所示，燈泡的額定功率為

 

W．
（5）實驗室提供的滑動變阻器有“10Ω  1.5A”和“20Ω  lA”兩種規格，則本實驗中應選用規格為

 

的滑動變阻器，理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯；
（2）連接電路時，電流表正負接線柱接反后，指針將反向偏轉；
（3）燈泡L閃亮一下后立即熄滅說明電路中電流過大，燈泡被燒壞，根據滑動變阻器的作用進行解答；
（4）根據串聯電路的特點先確定滑動變阻器分得電阻的變化，然后確定滑片移動的方向和滑動變阻器接入電路電阻的變化；
根據電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數，然后根據P=UI求出小燈泡的額定功率；
（5）判斷滑動變阻器規則要從電流和電阻上考慮：滑動變阻器允許通過的最大電流大于電路最大電流，滑動變阻器最大阻值稍大于電路需要的滑動變阻器電阻．

解答：解：（1）因為燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表選擇0～3V的量程，故將3V接線柱與燈泡右接線柱相連，如下圖所示：

（2）連接完電路后，閉合開關，發現電流表指針向零刻度的左邊偏轉，說明電流表正負接線柱接反了；
（3）閉合開關時，觀察到燈泡L閃亮一下后立即熄滅，說明閉閉合開關前，滑動變阻器連入電路的電阻沒有調到最大值處；
（4）要測小燈泡的額定功率，則需增大燈泡兩端電壓，減小滑動變阻器兩端電壓，故應調節滑動變阻器，使其接入電路的電阻變小，直到電壓表的示數等于2.5V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）燈泡與滑動變阻器串聯，根據串聯電路的電壓和電流的特點，燈泡正常工作時，滑動變阻器的電壓為：U′=U-U_L=6V-2.5V=3.5V；
此時滑動變阻器的電阻為：R=

U′

I

=

3.5V

0.3A

=11.7Ω，因此選擇“20Ω 1A”滑動變阻器．
故答案為：（2）電流表的“+、-”接線柱接反了；（3）閉合開關前，滑動變阻器連入電路的電阻沒有調到最大值處；（4）小；2.5；0.75；（5）“20Ω  1A”；該變阻器能調節小燈泡兩端的電壓達到2.5V．

點評：本題考查了連接實物、功率計算以及滑動變阻器規格的選擇．滑動變阻器規格要從滑動變阻器電流和滑動變阻器阻值考慮：滑動變阻器電流大于電路電流，滑動變阻器電阻稍大于電路需要的滑動變阻器電阻，既能滿足電路需要，又能使測量準確．