Question

（2012?阜寧縣三模）某小組同學(xué)做“測定小燈電功率”的實(shí)驗(yàn)，老師為他們提供的器材如圖甲所示，其中小燈泡標(biāo)有“2.5V”，滑動(dòng)變阻器有“5Ω 1A”、“20Ω  2A”二種不同規(guī)格，干電池是新的．

（1）在圖甲所示的電路中，有兩根導(dǎo)線尚未連接，請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中正確連接．要求：滑片在最右端時(shí)阻值最大．
（2）正確連接電路，實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)小燈發(fā)光較亮，電壓表和電流表如圖乙所示．小組同學(xué)經(jīng)過思考發(fā)現(xiàn)了問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整．他們對(duì)實(shí)驗(yàn)器材做的調(diào)整是

用20Ω的滑動(dòng)變阻器替換5Ω的滑動(dòng)變阻器

．
（3）調(diào)整后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，閉合電鍵，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，眼睛要觀察

B

．
A．滑片的位置    B．電壓表的示數(shù)    C．電流表的示數(shù)
（4）這個(gè)小組的四個(gè)同學(xué)分別根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出了小燈泡的額定功率如下，其中可能正確的是

B

A．0.625W        B．0.7W           C．0.75W             D．0.9W．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪B接實(shí)物圖時(shí)，要注意電壓表、電流表的連接位置、電流方向和量程選擇，滑動(dòng)變阻器要采用“一上一下”的接法；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路具有分壓作用和歐姆定律可知，電阻越大分擔(dān)的電壓也就越大，此時(shí)電壓表的指針指向刻度盤的最右端，說明燈泡兩端電壓太大，也就是滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓過小，即選擇的滑動(dòng)變阻器阻值偏小；
（3）要測量燈泡的額定功率，必須使兩端電壓為額定電壓，然后記錄電流；
（4）要測量燈泡的額定功率，必須使燈泡兩端電壓等于額定電壓，并測量出通過燈泡的電流，利用公式P=UI計(jì)算出額定功率．

解答：解：
（1）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)；滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱與開關(guān)連接即可．
故實(shí)物連接如下圖：

（2）根據(jù)串聯(lián)電路具有分壓作用和歐姆定律可知，電阻越大分擔(dān)的電壓越大，此時(shí)電壓表指針在最右端，即選擇的滑動(dòng)變阻器阻值偏小，故進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)器材的調(diào)整為將滑動(dòng)變阻器換為“20Ω 2A”規(guī)格．
故答案為：用20Ω的滑動(dòng)變阻器替換5Ω的滑動(dòng)變阻器；
（3）已知燈泡的額定電壓為U額=2.5V，所以移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的同時(shí)，要觀察電壓表的示數(shù)，使指針指在“2.5V”處，記下此時(shí)的電流，利用公式P=UI得到燈泡的額定功率．
故選B；
（4）通過用電器的電流隨用電器兩端電壓的增大而增大．由圖乙知，當(dāng)燈泡兩端電壓超過3V時(shí)，通過的電流為0.3A，所以當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，通過的電流一定小于0.3A，所以額定功率一定小于P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．因此排除C、D選項(xiàng)；
另外，由圖乙得到燈泡的電阻為

3V

0.3A

=10Ω，假設(shè)燈絲電阻不變，當(dāng)兩端電壓為2.5V時(shí)，通過燈泡的電流為I′=

2.5V

10Ω

=0.25A，相應(yīng)的實(shí)際功率為P′=U′I′=2.5V×0.25A=0.625W；但由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，所以當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，通過的電流一定大于0.25A，所以額定功率一定大于0.625W．選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了實(shí)物圖的連接，滑動(dòng)變阻器的選擇、額定功率的測量以及電阻與溫度的關(guān)系．其中最后一問屬于易錯(cuò)題，出錯(cuò)的地方是誤認(rèn)為不同電壓下的燈絲電阻不變，得到燈泡的額定功率為0.625W．