Question

3．在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，選用的小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣，電源電壓為兩節(jié)新干電池，可供選用的滑動(dòng)變阻器三個(gè)，分別為R₁“10Ω 2A”、R₂“20Ω 1.5A”和 R₃“100Ω 1A”．

（1）小華連接了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)前，小明發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你用筆在圖中這根導(dǎo)線上畫“×”，并重新畫一根正確連接電路的導(dǎo)線（導(dǎo)線不能交叉）．
（2）正確連接電路后，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)小燈泡兩端的電壓是2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過小燈泡的電流是0.16A，小燈泡的額定功率是0.4W．
（3）小華按照正確方法進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象如下表所示．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6
發(fā)光情況	明亮	亮	較亮	較暗	微光	熄滅
電壓U/V	2.5	2.1	1.7	1.3	1	0.5
電流I/A	★	0.26	0.24	0.22	0.20	0.16

分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：
①小燈泡的亮度與實(shí)際電功率的關(guān)系是燈泡實(shí)際功率越大，小燈泡越亮；
②小華進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了得出燈泡實(shí)際功率隨電壓變化的規(guī)律；
③該實(shí)驗(yàn)最適合選用的滑動(dòng)變阻器是R₂（選填R₁/R₂/R₃）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將電壓表與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器和電流表與燈泡串聯(lián)；
（2）確定電流表的量程和分度值，讀出示數(shù)；
根據(jù)P=UI計(jì)算出小燈泡的額定功率；
（3）燈泡的亮度與實(shí)際功率有關(guān)，實(shí)際功率越大，燈泡越亮；
實(shí)驗(yàn)中為了得出實(shí)際功率與實(shí)際電壓的關(guān)系，需改變電壓多次實(shí)驗(yàn)；
當(dāng)電流最小時(shí)，所需的滑動(dòng)變阻器阻值最大，根據(jù)其來判斷滑動(dòng)變阻器的規(guī)格．

解答 解：（1）由圖知，燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了，電壓表串聯(lián)在了電路中，應(yīng)將燈泡的與變阻器A接線柱相連的導(dǎo)線接到電壓表的3接線柱上，如圖所示：

（2）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.16A，可知小燈泡的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.16A=0.4W；
（3）①由表格中數(shù)據(jù)知，小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮；
②小華改變電壓進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，目的是為了得出小燈泡實(shí)際功率與實(shí)際電壓的關(guān)系；
③由題意知，電源電壓為3V，第六次數(shù)據(jù)燈泡兩端的電壓為0.5V，所以U_滑=U-U燈=3V-0.5V=2.5V；
則R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.16A}$≈15.6Ω，R₁的最大阻值太小，R₃的阻值太大，所以應(yīng)選擇R₂．
故答案為：（1）見上圖；
（2）0.16；0.4；
（3）①燈泡實(shí)際功率越大，小燈泡越亮；
②得出燈泡實(shí)際功率隨電壓變化的規(guī)律；
③R₂．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了電功率的測(cè)量，考查了電路的連接、電功率的計(jì)算及燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系，同時(shí)考查了滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇．