Question

18．某校兩個實驗小組在測定小燈泡電功率的實驗中，被測小燈泡的額定電壓為2.5V．實驗桌上提供有如下器材：電源（電壓6V且恒定不變）、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器（50Ω 1A）各一只，導線若干．

（1）圖甲是小明連接的實物圖，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是由于一根導線連接錯誤，請你在圖中將連接錯誤的導線上打“x”并補畫出正確的連線．
（2）電路連接正確后閉合開關，一定滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為1.8V．要使小燈泡正常發(fā)光，滑片P應向A（選填“A”或“B”）端移動．
（3）多次改變滑片P的位置，記錄多組數(shù)據(jù)填入表格中．由表中數(shù)據(jù)可知，小燈泡的額定功率為0.5W，小燈泡正常發(fā)光的電阻為12.5Ω．

次數(shù)	1	2	3	4
電壓U/V	1.5		2.5	3
電流I/A	0.14	0.16	0.2	0.22

[拓展]曉麗同學所在的實驗小組的滑動變阻器已損壞（其它器材和規(guī)格不變），老師提供了另一只滑動變阻器（10Ω　1A），小組同學討論后發(fā)現(xiàn)，若要繼續(xù)用已連接完整的圖甲所示電路來測出小燈泡的額定電功率，至少還要在原電路中串聯(lián)（選填“串”或“并”）一個7.5Ω的電阻．

Answer 1

分析 （1）開關、滑動變阻器、燈泡串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電路兩端，故據(jù)此分析判斷即可；
（2）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關系確定滑片的移動方向．
（3）小燈泡兩端的電壓達到6V時正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律求出電阻，根據(jù)P=UI求出額定功率；
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡正常發(fā)光時的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動需要接入電路中的電阻，然后判斷滑動變阻器的串并聯(lián)，并根據(jù)電阻的串聯(lián)求出電阻的阻值．

解答 解：（1）變阻器與燈泡串聯(lián)，如下圖所示：

（2）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為1.8V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測燈泡額定功率，應向A端移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大；
（3）根據(jù)表格信息可知：
小燈泡正常發(fā)光時的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（4）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，需要串聯(lián)電阻的阻值：
R_串=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，需要串聯(lián)的電阻：
R_串=$\frac{{U}_{串}}{{I}_{L}}$=$\frac{3.5V}{0.2A}$=17.5Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，串聯(lián)電阻的阻值：
R=R_串-R_滑=17.5Ω-10Ω=7.5Ω，
即至少還要在原電路中串聯(lián)一個7.5Ω的電阻．
故答案為：（1）見上圖；（2）1.8；A；（3）0.5；12.5；串；7.5．

點評 本題考查了連接實物圖、求電阻阻值、設計實驗電路圖等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握，解題時要認真、細心答題．