Question

3．小李同學在做“測定小燈泡的電功率”實驗時，觀察到小燈泡上標有“2.5V”的字樣，燈的額定功率小于1W．電源電壓恒為6伏，所選擇的滑動變阻器的規格有“10Ω 2A”“25Ω 2A”“50Ω 0.5A”三種．

（1）把實物圖連接完整．
（2）小李同學選用了某一個滑動變阻器進行實驗，當略移動滑片P時記錄了第1組數據；繼續移動滑片P，小燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示；繼續實驗，共記錄了3組數據，如表所示．根據實驗數據計算小燈泡的額定功率為0.6W．

實驗序號	電壓表示數/V	電流表示數/A	小燈泡發光情況
1	2.0	0.20	暗
2	2.5		正常發光
3	3.0	0.28	很亮

（3）你認為小李同學選用的是規格為“25Ω 2A”的滑動變阻器．
（4）如圖甲所示的電路圖在許多實驗中用到，除了可以利用該電路來測量小燈泡的電功率之外，還可以用于探究電流與電壓的關系，實驗閉合開關前除了滑動變阻器滑片移到最大處外還必須將燈換為定值電阻．

Answer 1

分析 （1）將變阻器的最大電阻連入電路中；
（2）由圖乙電流表小量程讀數，根據P=UI求燈的額定功率；
（3）根據表中數據，當燈的電壓最小時，由串聯電路電壓的規律求出變阻器分得的最大電壓，根據歐姆定律求變阻器的最大電阻，確定變阻器 的規格；
（4）研究電流與電壓的關系時，要控制電阻大小不變，據此分析．

解答 解：（1）將變阻器的最大電阻連入電路中，如下所示：

（2）燈在額定電壓下的功率為額定功率，燈的額定電壓為2.5V時，由圖乙知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.24A，燈的額定功率：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（3）在第1次實驗中，當燈的電壓為2.0V時，通過的電流為0.20A，由串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：
U_滑=U-U_表=6V-2V=4V，故變阻器連入電路的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{4V}{0.20A}$=20Ω＞10Ω，故小李同學選用的是規格為“25Ω 2A”的滑動變阻器．
（4）研究電流與電壓的關系時，要控制電阻大小不變，因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，故實驗閉合開關前除了滑動變阻器滑片移到最大處外還必須將燈換為定值電阻．
故答案為：（1）如上所示；（2）0.6；（3）“25Ω 2A”；（4）將燈換為定值電阻．

點評 本題測定小燈泡的電功率，考查電路的連接、電流表讀數、額定功率的計算、器材的選擇，同時也考查了研究電流與電壓的關系實驗，涉及控制變量法的運用．