Question

15．如圖所示，圖甲是小明和同學(xué)做測(cè)定小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的電路，電源電壓為6V，已知小燈泡額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻估計(jì)在5～10Ω之間．

次數(shù)	電阻R=2歐
	電壓（伏）	電流（安）
1	1	0.5
2	1.6	0.8
3	2	1

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，把圖甲中的器材連接成實(shí)驗(yàn)電路，且要求滑片P向右移燈泡變亮．
 （2）若電路連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光，電流表有示數(shù)，則原因是連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于A端（選填“A”或“B”）．
（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片向B（選填“A”或“B”）移動(dòng)，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，已知電流表的示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率是0.75W．
（5）若實(shí)驗(yàn)室有兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，分別是甲“15Ω 1A”和乙“10Ω 1.5A”，則小明應(yīng)選用
甲（選填“甲”或“乙”）．
（6）他們繼續(xù)用甲圖所示裝置來(lái)探究電流跟電壓的關(guān)系，把2Ω的電阻接入原來(lái)小燈泡的位置，調(diào)節(jié)變阻器依次測(cè)得數(shù)據(jù)如表，由表中數(shù)據(jù)可歸納出：在電阻不變的情況下通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比．

Answer 1

分析 （1）電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；根據(jù)歐姆定律求出燈泡額定電流的最大值，據(jù)此確定電流表的量程，并將電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器以及電源串聯(lián)連接；當(dāng)滑片P向右移燈泡變亮，說(shuō)明電路中的電流變大，電路中的電阻變小，即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，故將滑動(dòng)變阻器的右下接線柱接入電路．
（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，需將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處；
（4）根據(jù)圖乙電壓表的量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表的示數(shù)，然后與燈泡額定電壓比較，并結(jié)合串聯(lián)電路分壓的規(guī)律確定滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)方向；
由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值，判斷變阻器的規(guī)格；
（6）電流和電壓、電阻的關(guān)系：電阻不變，電流與電壓成正比；電壓不變，電流與電阻成反比．

解答 解：（1）已知燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程應(yīng)為0～3V；
燈泡正常發(fā)光時(shí)的最大電流大約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A，所以電流表可選擇0～0.6A的量程；
將電流表0.6A的接線柱與燈泡的右接線柱相連，滑動(dòng)變阻器的B接線柱與電源正極相連，電壓表3V接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）若電路連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光，電流表有示數(shù)，說(shuō)明連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，需將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，即將滑片放在A端；
（4）根據(jù)圖乙可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V＜2.5V，因此要使燈泡正常發(fā)光，需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片向B端移動(dòng)；
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U_滑=6V-2.5V=3.5V；
由I=$\frac{U}{R}$可知，R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.3A}$≈11.7Ω，所以應(yīng)選擇甲“15Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器；
（6）由表中數(shù)據(jù)可知，電阻不變，電壓與電流的比值一定，因此在電阻不變的情況下，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟它兩端的電壓成正比．
故答案為：（1）如圖所示；（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；（3）A；（4）B；0.75；（5）甲；（6）通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查了電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的接法、電功率的計(jì)算、電路故障的分析及電流跟電壓和電阻的關(guān)系判斷，考查全面．