Question

5．小亮同學(xué)做測定“小燈泡的額定電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有：電壓為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡，額定功率小于1W，規(guī)格為“50Ω  2A”的變阻器，及符合實(shí)驗(yàn)要求的電表、開關(guān)和導(dǎo)線．如圖甲是小亮同學(xué)沒有連接完整的電路．
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖（甲）所示電路連接完整．
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)，滑片應(yīng)該移到A（A/B）端．
（3）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，同時(shí)，眼睛應(yīng)注視B．
A．小燈泡亮度     B．電壓表示數(shù)  C．電流表示數(shù)  D．滑動變阻器滑片
（4）小亮同學(xué)移動滑動變阻器滑片P到某處時(shí)，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（A/B）端移動．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.5W．此時(shí)變阻器接入電路的電阻為17.5Ω．
（5）小亮利用該電路探究電流跟電阻的關(guān)系，他將小燈泡換成多個(gè)定值電阻R，保持電示數(shù)始終為如圖丙所示，多次更換阻值不同的定值電阻R，并記錄各次電流表的示數(shù)，若不更換其他器材，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，更換的電阻阻值不能夠大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；根據(jù)P=UI判斷燈泡額定電流的大約值，然后確定電流表的量程；并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中；
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，變阻器連入電路中的阻值最大；
（3）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡才會正常發(fā)光時(shí)，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率；
（4）比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)分壓原理確定滑片移動的方向；
根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率；由歐姆定律的變形公式求出滑動變阻器連入的電阻；
（5）先根據(jù)電壓表的量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表的示數(shù)；然后求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，結(jié)合滑動變阻器的最大阻值求出定值電阻的最大阻值．

解答 解：（1）燈的額定電壓為2.5V，所以電壓表選用小量程，并聯(lián)在燈的兩端，I＜$\frac{P}{U}=\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故電流表量程為0～0.6A；將電流表0.6A的接線柱與燈泡左接線柱相連，如下圖所示：

（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，變阻器連入電路中的阻值最大，即滑片移動到A端；
（3）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)．使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止，故選B．
（4）電壓表示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓，要使燈正常工作，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻分得的電壓，根據(jù)歐姆定律，要減小變阻器連入電器中的電阻大小，即滑片向B端移動；
電流表的小量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，則燈泡的額定功率P=U_LI_L=2.5V×0.2A=0.5W；
燈正常發(fā)光時(shí)，變阻器分得的電壓為U_變=6V-2.5V=3.5V，變阻器連入電路中的電阻大小R_變=$\frac{{U}_{變}}{I}=\frac{3.5V}{0.2A}$=17.5Ω；
（5）根據(jù)實(shí)物圖和圖丙可知，電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2V；在探究電流跟電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持不同定值電阻兩端的電壓為2V不變，滑動變阻器分得的電壓壓為6V-2V=4V，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器分得的電壓是定值電阻分壓的2倍，根據(jù)分壓原理，滑動變阻器接入電路的阻值是定值電阻阻值的2倍，因滑動變阻器最大阻值為50歐姆，則定值電阻最大阻值為25Ω．
故答案為：（1）實(shí)物電路圖如上圖所示；
（2）斷開；A；
（3）B；
（4）B；0.5；17.5；
（5）25．

點(diǎn)評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、操作過程、額定功率的計(jì)算、電阻大小的計(jì)算及器材的選用等知識，這些都是中考的熱點(diǎn)問題，要熟練掌握．