Question

6．如圖甲是小明測量額定電壓為2.5V小燈泡額定功率的實物電路圖（不完整），請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整；

（1）閉合開關前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于B（選填“A”或“B”）端；
（2）連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P到某一位置，電壓表示數如圖乙所示，此時應將滑片P向A（選填“A”或“B”）端移到合適位置，讀出電流表示數，即可算出小燈泡的額定功率；
（5）某同學利用圖甲所示的電路，測量數據如下表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5	6	7	8
發光情況	不亮	不亮	微光	較暗	較亮	亮	明亮	更明亮
電壓U/V	0.1	0.5	0.9	1.3	1.7	2.1	2.5	3.0
電流I/A	0.05	0.16	0.18	0.2	0.24	0.26	0.28	0.30

分析數據可知：該小燈泡的額定功率為0.7W；小紅將小燈泡換成發光二極管，測量發光二極管的電功率，發現在亮度相當的情況下，每次所測得的電功率都比小燈泡的小，從能量轉化角度分析，其原因是發光二極管的發光效率比小燈泡高．
（4）小華打算增加一個阻值為10Ω的定值電阻R₀，只利用一只電表，通過圖中操作（開關S接“a”“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率．圖丙、丁是她設計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是D．
A．兩種方案都能  B．兩種方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能    D．丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

分析 將電壓表與燈泡并聯；
（1）閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（2）若燈泡兩端的電壓低于額定電壓，應減小滑動變阻器的阻值，增大燈泡兩端的電壓值；
（3）根據表格，確定燈泡正常發光時的電流，由P=UI計算出燈泡的額定電功率；
發光二極管的發光效率比小燈泡的發光效率更高；
（4）開關S接“a”、”b”各一次，根據電路圖，確定能否使小燈泡正常發光，若不能，則無法測量小燈泡的額定電功率．

解答 解：如圖，兩條連線，取其中一線即可．

（1）由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱，為保護電路，在閉合開關之前，應將滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；
（2）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，示數為2.2V，小燈泡的額定電壓為2.5V，要使小燈泡能夠正常發光，減小滑動變阻器的阻值，將滑片向左端即A端滑動；
（3）由表格中數據知，小燈泡兩端電壓為2.5V時，其電流值為0.28A，所以燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
發光亮度相當，二極管的電功率更小，說明二極管的發光效率更高；
（4）圖丙中，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光，甲方案不能測定小燈泡的額定電功率；
丁方案中，R₀、小燈泡、變阻器三者串聯，S接a時，電壓表測定燈泡兩端的電壓，可調節滑動變阻器使電壓表的示數為2.5V，此時燈泡正常發光，當S接b時測燈和定值電阻的總電壓，從而可計算出定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律計算出電路中的電流．所以，丁方案能測出小燈泡的額定功率．
故選D．
故答案為：見上圖；（1）B；（2）A；（3）0.7；發光二極管的發光效率比小燈泡高；（4）D．

點評 本題是測量小燈泡額定功率的實驗，首先要熟練掌握測量原理，理解額定功率的實驗，同時還要掌握電路的畫法及對滑動變阻器的應用，第（4）問是該題的難點，關鍵能夠分析出是否能確定出小燈泡正常發光時的電壓和電流值．