Question

8．如圖甲所示是“測量小燈泡電功率”的實驗電路，電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V，正常工作時的電阻約為10Ω，滑動變阻器有A規(guī)格“10Ω 2A”、B規(guī)格“50Ω 1A”可選．
（1）該實驗應(yīng)選擇B規(guī)格的滑動變阻器．

（2）連接好電路，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，但電壓表示數(shù)為0，經(jīng)檢查，圖中a、b、c、d四根導(dǎo)線有一根斷了，則該導(dǎo)線是b．
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，當(dāng)變阻器滑片P移到某一位置時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，要測小燈泡的額定功率，接下來的操作是將滑動變阻器的滑片向左移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為0.6W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出燈正常工作時的電流，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求變阻器連入電路 中的電阻大小確定變阻器的規(guī)格；
（2）變阻器接線柱按“一下一上”的原則接入電路中；
（3）閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，電路為通路，根據(jù)電壓表示數(shù)為0分析；
（4）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；
由圖中電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率．

解答 解：（1）電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，正常工作時的電阻約為10Ω，燈正常工作時的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A；
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知變阻器分得的電壓U_滑=U-U_額=6V-2.5V=3.5V，
所以由I=$\frac{U}{R}$可知變阻器連入電路中的電阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，故選用“50Ω 1A”規(guī)格的變阻器；
（2）閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，電路為通路，但電壓表示數(shù)為0，即電壓表與燈的連線斷了，圖中b導(dǎo)線斷了；
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，當(dāng)變阻器滑片P移到某一位置時，電壓表的示數(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1.8V，小于燈的額定電壓，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，要減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，即應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，則小燈泡的額定功率為
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：（1）B；（2）b；（3）將滑動變阻器的滑片向左移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；0.6．

點(diǎn)評 本題測量小燈泡電功率，考查器材的選擇、電路的連接、故障的分析及操作過程．