Question

18．小明用圖1所示的電路來測量小燈泡的電功率（部分實驗器材的規(guī)格已標明）．

（1）請用筆畫線代替導線將圖1中滑動變阻器連入電路，使之接入電路的阻值最大；
（2）實驗中，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電表指針始終處于圖2所示位置，則接線柱③⑦間（填接線柱的數(shù)字編號）出現(xiàn)了斷路（選填“短路”或“斷路”）；
（3）故障排除后，小明從滑動變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U-I圖象如圖3所示，則小燈泡的額定功率是0.75W，所用滑動變阻器的規(guī)格是下列四個選項中的C（選填選項前字母）；
A．“5Ω，2A”B．“15Ω，2A”C．“25Ω，2A”D．“30Ω，2A”
（4）在每次調(diào)節(jié)中，滑動變阻器接入電路的阻值減小了△R₁，小燈泡的阻值變化了△R₂，則△R₁＞△R₂，（選填“＞”、“＜”或“=”），你的理由是：滑動變阻器的電阻減小，電路中電流增大，總電阻變小，此時燈泡的電阻增大，所以滑動變阻器減小的阻值大于燈泡增大的阻值．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器串聯(lián)在電路中，且要接一上一下；
（2）電流表無示數(shù)，則電路斷路，電壓表等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）根據(jù)圖1確定燈泡的額定電壓，由圖3確定額定電流，根據(jù)P=UI計算出額定功率；
根據(jù)圖象確定變阻器最大時，其兩端的電壓和電路中的電流值，根據(jù)歐姆定律計算出變阻器的最大阻值；
（4）根據(jù)電流的變化判斷出總電阻的變化，得出電阻變化的大小關系．

解答 解：（1）由圖1知，變阻器滑片在最右端，要使其阻值最大，下面應接左邊的接線柱，如圖所示：

（2）由圖2知，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)約等于電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路現(xiàn)象，即③⑦之間發(fā)生了斷路；
（3）由圖1知，燈泡的額定電壓為2.5V，由圖3知，當U=2.5V時，I=0.3A，則燈泡的實際功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
燈泡正常發(fā)光時，變阻器兩端的電壓U_滑=3V-2.5V=0.5V；
由圖象知，當燈泡兩端電壓最小時，變阻器的阻值最大，可知此時U滑=3V-0.5V=2.5V；
此時電路中的電流為0.1A，則滑動變阻器的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω，所以滑動變阻器的規(guī)格是“25Ω，2A”，C正確；
（4）滑動變阻器接入電路的阻值減小，此時燈泡的阻值變大，但電路中的電流變大，可知電路中的總電阻變小，所以變阻器減小的阻值大于燈泡增大的阻值，△R₁＞△R₂．
故答案為：（1）見上圖；（2）③⑦；斷路；（3）0.75；C；（4）＞；滑動變阻器的電阻減小，電路中電流增大，總電阻變小，此時燈泡的電阻增大，所以滑動變阻器減小的阻值大于燈泡增大的阻值．

點評 本題是測量小燈泡電功率的實驗，考查了變阻器的連接、額定功率的計算、電路故障的分析等，考查全面，關鍵能夠從圖示中確定相關的已知條件．