Question

8．在“測(cè)定小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，小雨同學(xué)用一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開關(guān)，電壓為3V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡和一個(gè)標(biāo)有“20Ω、1.5A”的滑動(dòng)變阻器．

（1）如果小燈泡的額定功率小于1W，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A為宜．
（2）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的實(shí)物電路連接完整（連線不得交叉）．要求當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大．
（3）多次測(cè)量通過小燈泡的電流和他兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，小雨畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖乙），根據(jù)圖象提供的信息，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率為0.125W．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流，然后確定電流表的量程；
（2）電流表與燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，說明接入電路中的電阻變小，則滑片的右下方接線柱必須接入電路中；
（3）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖乙讀出通過燈泡的電流即為電路中的電流，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，根據(jù)P=UI求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率．

解答 解：（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流小于I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，則電流表的量程為0～0.6A；
（2）電流表與燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑片的右下方接線柱接入電路中時(shí)，滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)增大，如下圖所示：

（3）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，由圖乙可知，燈泡兩端電壓U_L=U_額=2.5V時(shí)，電路中的電流I=I_L=0.25A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=3V-2.5V=0.5V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率：
P_滑=U_滑I=0.5V×0.25A=0.125W．
故答案為：（1）0～0.6；（2）如上圖所示；（3）0.125．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流表量程的確定和滑動(dòng)變阻器的正確連接、串聯(lián)電路特點(diǎn)以及電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．