Question

2．如圖甲所示是小剛“測(cè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路．其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為l0Ω．滑動(dòng)變阻器有A規(guī)格“l(fā)0Ω2A”、B規(guī)格“50Ω lA”可選．

（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇B規(guī)格的滑動(dòng)變阻器（選填“A”或“B”）．
（2）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路連接完整．開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于B（選填“A”或“B”）端．
（3）閉合開關(guān)后，小剛發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，其原因是滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻太大，燈泡的實(shí)際功率很�。�
（4）當(dāng)變阻器滑片P移到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示．要測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向A （選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為2.5V，由如表中的數(shù)據(jù)可知小燈泡的額定功率為0.5W．移動(dòng)滑片P到不同位置，讀出兩電表示數(shù)，并記錄在設(shè)計(jì)好的表格中，如表所示．該表格的設(shè)計(jì)存在一個(gè)明顯不當(dāng)處，請(qǐng)你指出來：．

次數(shù)	1	2	3
U/V	2.0	2.5	3.0
I/A	0.18	0.2	0.22
P/W
發(fā)光情況
平均值

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)；為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片滑至最大阻值處；
（3）閉合開關(guān)后，小剛發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，說明燈泡分得的電壓太小，電路中的電阻過大造成的；
（4）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數(shù)，電壓表的示數(shù)小于燈泡的額定電壓，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的電阻要減小．燈泡只有在額定電壓下工作時(shí)的功率才是額定功率，額定功率不能求平均值．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓等于額定電壓U_L=2.5V，
根據(jù)歐姆定律可知，此時(shí)電路電流約為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，
所以本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇規(guī)格為“50Ω  1A”的B滑動(dòng)變阻器；
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片滑至最大阻值處，由圖可知，滑片應(yīng)移至B處；
（3）閉合開關(guān)后，電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，其原因是滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻太大，燈泡的實(shí)際功率很�。�
（4）電壓表使用0～3V量程，分度值為0.1V，電壓為1.8V；要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從1.8V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的電阻要減小，滑片向A端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V為止；
由表中數(shù)據(jù)可知，小燈泡的額定功率為：P_額=U_額I_額=2.5V×0.2A=0.5W；
燈泡電壓改變時(shí)，電功率發(fā)生改變，求電功率的平均值無意義，不應(yīng)該有平均值一欄．
故答案為：（1）B；（2）如圖；B；（3）滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻太大，燈泡的實(shí)際功率很小；（4）A；0.5；燈泡電壓改變時(shí)，電功率發(fā)生改變，求電功率的平均值無意義，不應(yīng)該有平均值一欄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑動(dòng)變阻器的選擇和串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律的應(yīng)用、電路現(xiàn)象的判斷、電壓表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的使用等，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等且會(huì)根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程．