Question

7．如圖1所示，是小強“測小燈泡功率”的實驗電路．其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10?．滑動變阻器有：A．規(guī)格為“10?  2A”、B．規(guī)格為“50?  1A”可選．

（1）本實驗應(yīng)該選擇B規(guī)格的滑動變阻器．閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)放在B端（選填“A”或“B”）
（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1所示的實驗電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)后小強發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，其原因是滑動變阻器連入電路中的電阻太大，燈泡的實際功率很�。�
（4）當(dāng)滑動變阻器的滑片P移到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖2所示，為1.8V．要測小燈泡的額定功率時，應(yīng)將滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表示數(shù)為2.5V．
（5）實驗中小強移動滑動變阻器的滑片，記錄了多組小燈泡兩端不同的電壓及對應(yīng)的通過小燈泡的電流值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系的圖象（如圖3所示）．分析圖象可知，小燈泡的額定功率為0.625W．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)歐姆定律求出此時電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動變阻器的規(guī)格；為防止電路中電流過大，開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)放在最大值處；
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)；
（3）閉合開關(guān)后，小剛發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，說明燈泡分得的電壓太小，電路中的電阻過大造成的；
（4）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數(shù)，電壓表的示數(shù)小于燈泡的額定電壓，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減�。�
（5）根據(jù)P=UI，從圖象找到小燈泡的電壓在2.5V時的電流，計算出其額定功率．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓等于額定電壓U_L=2.5V，
根據(jù)歐姆定律可知此時電路電流約為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，
所以本實驗中應(yīng)該選擇規(guī)格為“50Ω 1A”的B滑動變阻器；
為防止電路中電流過大，開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)放在最大值B端；
（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(lián)，如圖所示：

（3）閉合開關(guān)后，電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，其原因是滑動變阻器連入電路中的電阻太大，燈泡的實際功率很小；
（4）電壓表使用0～3V量程，分度值為0.1V，電壓為1.8V；
要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從1.8V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向A端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V為止；
（5）由圖象，當(dāng)燈泡電壓U=2.5V時，I=0.25A，
所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案為：
（1）B；B；
（2）見上圖；
（3）滑動變阻器連入電路中的電阻太大，燈泡的實際功率很小；
（4）1.8；A；
（5）0.625．

點評 本題考查了滑動變阻器的選擇和串聯(lián)電路特點及歐姆定律的應(yīng)用、電路現(xiàn)象的判斷、電壓表的讀數(shù)、滑動變阻器的使用等，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等且會結(jié)合圖象計算其額定功率．