Question

6．小明用如圖甲所示電路來(lái)測(cè)量小燈泡的電功率（部分實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格已標(biāo)明）

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲中滑動(dòng)變阻器連入電路，使之此時(shí)接入電路的阻值最大；
（2）實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，兩電表指針始終處于圖乙所示位置，則故障可能是③⑦間某處斷路；
（3）故障排除后，小明從滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U-I圖象如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是0.75W，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是下列四個(gè)選項(xiàng)中的C（選填選項(xiàng)前字母，2分）
A．5Ω  2A  B．15Ω  2A  C．25Ω  2A   D．30Ω  2A．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下接入電路，由圖中變阻器連入阻值最大確定其接線柱；
（2）電流表無(wú)示數(shù)，則電路斷路，電壓表等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）根據(jù)圖1確定燈泡的額定電壓，由圖3確定額定電流，根據(jù)P=UI計(jì)算出額定功率；
根據(jù)圖象確定變阻器最大時(shí)，其兩端的電壓和電路中的電流值，根據(jù)歐姆定律計(jì)算出變阻器的最大阻值．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中，由圖知，為使變阻器連入阻值最大，應(yīng)將左下接線柱接入電路中，如圖所示：

（2）由圖2知，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)約等于電源電壓，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路現(xiàn)象，即③⑦之間發(fā)生了斷路；
（3）由圖1知，燈泡的額定電壓為2.5V，由圖3知，當(dāng)U=2.5V時(shí)，I=0.3A，則燈泡的實(shí)際功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
燈泡正常發(fā)光時(shí)，變阻器兩端的電壓U_滑=3V-2.5V=0.5V；
由圖象知，當(dāng)燈泡兩端電壓最小時(shí)，變阻器的阻值最大，可知此時(shí)U_滑=3V-0.5V=2.5V；
此時(shí)電路中的電流為0.1A，則滑動(dòng)變阻器的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω，所以滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“25Ω，2A”，故C正確．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）③⑦間某處斷路；（3）0.75；C．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，考查了變阻器的連接、額定功率的計(jì)算、電路故障的分析等，考查全面，關(guān)鍵能夠從圖示中確定相關(guān)的已知條件．