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13.在“測定小燈泡的電功率”的實驗中,選用如圖甲所示的器材,其中電源電壓為6V,小燈泡額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12Ω).

(1)為能順利完成該實驗探究,下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應選用B.
A.“10Ω  0.5A”的滑動變阻器    B.“20Ω  0.5A”的滑動變阻器
(2)用筆畫線代替導線,將圖甲所示的實物電路連接完整.
(3)閉合開關,移動滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)如圖乙所示,為了測量小燈泡的額定功率,應將滑動變阻器的滑片滑到B端(選填:“A”或“B”).
(4)通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系如圖丙所示.分析圖象可知:
①該小燈泡額定功率P=0.5W.
②假設小燈泡燈絲的電阻是不變的,小燈泡正常工作時的功率為P′,則P′>P(選填“<”、“>”或“=”).

分析 (1)由歐姆定律求出燈正常工作時的電流,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得到變阻器的電阻大小,確定其規(guī)格;
(2)由燈正常工作時的電流確定電流表量程;
(3)燈在額定電壓下正常發(fā)光,根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù),比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動的方向;
(4)①由圖丙找到額定電壓下的電流,根據(jù)P=UI求額定功率;②根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$結合燈的電阻隨溫度的升高而變大分析.

解答 解:(1)電源電壓為6V,小燈泡額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12Ω),
燈正常工作時的電流大小約為:
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}=\frac{2.5V}{12Ω}$≈0.21A<0.5A,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓U=6V=2.5V=3.5V,
故變阻器的電阻R=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{\frac{2.5V}{12Ω}}$=16.8Ω,故選用“20Ω 0.5A”的滑動變阻器,選B;
(2)由(1)知,電流表選用小量程與燈串聯(lián),如下所示:

(3)閉合開關,移動滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)如圖乙所示,圖中電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為2.2V,小于燈的額定電壓,為了測量小燈泡的額定功率,應增大燈的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應減小變阻器的電壓,由分壓原理,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向B移動,直到電壓表示數(shù)為額定電壓;
(4)①通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系如圖丙所示,分析圖象可知,燈的電壓為2.5V,對應的電流為0.2A,該小燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
②因燈的電阻隨溫度的升高而變大,燈正常發(fā)光時,燈的電阻較大,在此條件下測量出燈的功率為P;
假設小燈泡燈絲的電阻是不變的,此時燈的電阻較小,小燈泡正常工作時的功率為P′,
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$,則P′>P.
故答案為:(1)B;
(2)如上所示;
(3)B;
(4)①0.5;②>.

點評 本題測定小燈泡的電功率,考查器材的選擇、電路的連接、操作過程及影響電阻大小的因素,為中考的熱點問題.要掌握.

練習冊系列答案
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A.木塊的密度為0.6×103kg/m3
B.甲、乙兩圖中,木塊受到水的浮力之比是5:3
C.甲圖中細線對木塊的拉力與木塊受到的浮力之比是5:2
D.甲圖中容器對水平桌面的壓力等于乙圖中容器對水平桌面的壓力

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(2)閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表、電流表均無示數(shù),原因可能是下列哪一種:(只填選項)D.
A.燈泡斷路 B.電壓表短接 C.燈泡短接 D.滑動變阻器斷路
(3)排除故障后,閉合開關,移動滑片P至某一位置時,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為2.2V;要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù),滑片P應向B(選填“A”或“B”)端移動;
(4)改變滑片P的位置,獲得多組對應的電壓、電流值,由表格可知,燈泡的額定功率是0.75W.
 實驗電壓表示數(shù)/V  電流表示數(shù)/A
 1 1.5 0.25
 2 2.5 0.30
 3 3.0 0.32

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