Question

16．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右，可有兩個規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“20Ω 2A”的互動變阻器．
（1）為了保證電路各元件的安全，本實驗中應(yīng)該選擇規(guī)格為“20Ω 2A”的滑動變阻器；連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，圖甲中已有部分電路聯(lián)好，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整．
（2）電路正確連接后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)．接下來首先應(yīng)進(jìn)行的操作是C
A．檢查電路是否斷路
B．更換小燈泡
C．移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）將電路連接完整并經(jīng)檢查無誤后，為了測量小燈泡的功率，將變阻器的滑片P移至某點時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為2.2V；要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向B（選填“A”或“B”）端滑動，使燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，則通過小燈泡的電流為0.28A，該燈泡的額定功率為0.7W，實驗中多次測量的目的是：取平均值減小誤差．

Answer 1

分析 （1）由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算燈泡正常發(fā)光時變阻器連入的阻值，從而確定變阻器的規(guī)格；連接電路時，開關(guān)要斷開；根據(jù)燈的額定電流確定電流表量程；
（2）連接電路時，為保護(hù)電路，變阻器連入電路中的電阻最大，據(jù)此分析回答；
（3）燈在額定電壓下的功率為額定功率，根據(jù)圖乙電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表的示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動的方向；根據(jù)圖丙電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
多次測量的目的是為了提高測量的準(zhǔn)確程度，減小誤差．

解答 解：（1）測量小燈泡的電功率實驗中，L與R串聯(lián)，電壓表測L兩端電壓，電流表測電路中電流，
串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時電路中電流約為：
I=I_R=I_L=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，變阻器分得的電壓U_滑=U-U_額=6V-2.5V=3.5V
此時變阻器連入阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，
所以應(yīng)選擇滑動變阻器R₂；
為保護(hù)電路，接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；
因圖中提示，電壓表選用小量程，如下所示：

（2）連接電路時，為保護(hù)電路，變阻器連入電路中的電阻最大．閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，燈泡沒壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡亮度；
（3）圖乙中，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，因燈在額定電壓下正常發(fā)光，應(yīng)增大燈的電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律要減小變阻器分得的電壓，由分壓原理，向B移動滑片，使燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，圖中電流表選用小量程分度值為0.02A，則通過小燈泡的電流為0.28A，
該燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
實驗中多次測量的目的是：是為了提高測量的準(zhǔn)確程度，減小誤差．
故答案為：（1）“20Ω 2A”；斷開；如上所示；（2）C；（3）2.2；B；0.28；0.7；取平均值減小誤差．

點評 本題測量小燈泡電功率，考查器材的選擇、注意事項、電路的連接、操作過程、額定功率的計算及數(shù)據(jù)的處理，要掌握．