Question

5．“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于A端（選填“A”或“B”），目的是保護(hù)電路．
（2）實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某個(gè)位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.2V，若想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V，這時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為0.32A，則小燈泡的額定功率為0.8W．
（3）此實(shí)驗(yàn)還可以只用電流表而不用電壓表也能測(cè)燈泡額定功率，其電路如圖丙所示，R₀=10Ω，其中關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表A₂的示數(shù)為0.25A時(shí)，再讀出電流表A₁的示數(shù)，才能計(jì)算出小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 （1）從使用滑動(dòng)變阻器的注意事項(xiàng)可知，閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于其最大阻值處，因此確定滑片位于左右兩端哪個(gè)位置時(shí)阻值最大是解決問(wèn)題的核心；同時(shí)要了解滑動(dòng)變阻器的作用；
（2）若要想測(cè)量燈泡的額定功率，燈泡兩端的電壓要增大到2.5v，則燈泡電流要增大，電路電阻要變小，從而確定滑片移動(dòng)的方向；由圖乙確定電流表量程與最小分度值，讀出電流表示數(shù)，由電功率公式P=UI求出燈泡的功率；
（3）此題用到了雙安法測(cè)電功率．要測(cè)量小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓為額定電壓，根據(jù)并聯(lián)電路兩端電壓相等和利用歐姆定律計(jì)算電流即可．

解答 解：
（1）滑動(dòng)變阻器接入右半段，滑片處于左端，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大，對(duì)電路起到保護(hù)作用，因此，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)調(diào)到最左端；
（2）若要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)該使燈泡兩端的電壓由2.2v增大到2.5v，則電路中的電流也要相應(yīng)地增大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的電阻應(yīng)減小，因此滑片應(yīng)向B端移動(dòng)；由圖乙知，電流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.32A，則燈泡的額定功率P_額=U_額I_額=2.5V×0.32A=0.8W；
（3）要測(cè)量小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5v，根據(jù)并聯(lián)電路兩端電壓相等，則定值電阻兩端電壓也等于2.5V，又知R₀=10Ω，故電流表A₂的示數(shù)為I₂=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A．
故答案為：（1）A；保護(hù)電路；（2）B；2.5；0.32；0.8；（3）0.25．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于伏安法測(cè)電功率實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，還涉及滑動(dòng)變阻器的作用、電路保護(hù)、額定功率的計(jì)算，熟悉實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程是解題的關(guān)鍵．雙安法測(cè)量電功率同學(xué)們也應(yīng)掌握．