Question

6．在測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω，可供選用的滑動(dòng)變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω、30Ω．

（1）應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是R₂（選填“R₁”或“R₂”）；在連接電路時(shí)，開關(guān)處于斷開狀態(tài)．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1的實(shí)物圖補(bǔ)充完整．（導(dǎo)線不能交叉）
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖2所示為0.3A，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）小宇同學(xué)想換用其他規(guī)格的小燈泡再做該實(shí)驗(yàn)，在未斷開開關(guān)的情況下，直接將小燈泡從燈座上拔出，那么拔出后電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小，他這種操作是錯(cuò)誤的．（均選填“變大”、“變小”或“不變”）
（5）做完實(shí)驗(yàn)后，小宇將“測小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)與以前做過的“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)有許多不同之處，請你寫出一個(gè)不同之處：實(shí)驗(yàn)原理不同．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，求出燈泡正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，即可選擇合適的滑動(dòng)變阻器；
在連接電路時(shí)為了保護(hù)電路，開關(guān)處于斷開狀態(tài)．
（2）將滑動(dòng)變阻器按照“一上一下”的原則串聯(lián)連入電路；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出其實(shí)數(shù)，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）在未斷開開關(guān)的情況下，直接將小燈泡從燈座上拔出，相當(dāng)于燈泡開路，根據(jù)開路的特點(diǎn)和電壓表的測量對象即可判斷示數(shù)變化；
（5）從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃�理、用電器不同等方面進(jìn)行分析；伏安法測電阻原理：R=$\frac{U}{I}$，測電功率原理：P=UI．

解答 解：（1）燈泡正常工作時(shí)的電壓U_L=2.5V，根據(jù)歐姆定律可得，此時(shí)電路中的電流約為：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A；
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知：滑動(dòng)變阻器分壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻約為：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₂．
（2）由圖可知：滑動(dòng)變阻器的右上方已經(jīng)連接，根據(jù)“一上一下”的原則可知，將下面的一個(gè)接線柱與電源的正極相連即可；如圖：

（3）由圖2可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則燈泡的額定功率P=U_LI_L=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由電路圖知，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電流表測的是電路的電流，在未斷開開關(guān)的情況下，直接將小燈泡從燈座上拔出，相當(dāng)于燈泡開路，所以電流表示數(shù)變小，電壓表的正負(fù)接線柱與電源的正負(fù)極相連接，所以示數(shù)變大．
（5）實(shí)驗(yàn)原理不同（測功率用P=UI，測電阻用歐姆定律R=$\frac{U}{I}$）．
故答案為：（1）R₂；（2）如上圖所示；（3）0.3；0.75；（4）變大；變小；（5）實(shí)驗(yàn)原理不同（測功率用P=UI，測電阻用歐姆定律R=$\frac{U}{I}$）．

點(diǎn)評 本題考查了根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖、滑動(dòng)變阻器的使用、故障分析、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)（測電阻、測電功率）的比較，屬于難題．