Question

10．小明利用已有的實驗器材，為了測定標有“2.5V”字樣小燈泡的額定功率，設計了如圖甲所示的電路圖，其中定值電阻R₀的阻值為5Ω．
（1）請你依據電路圖用筆畫線代替導線，把圖乙連接完整．（導線不得交叉）

（2）正確連接好電路后，閉合開關S，調節滑動變阻器滑片，使電流表A₁示數為0.5A時，小燈泡正常發光．此時電流表A₂的示數如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（3）在實驗測量過程中，電流表A₁與R₀串聯起來作用相當于電壓表，這種研究方法與下列探究所應用的方法相同D．
A．研究光的傳播時引入“光線”
B．探究動能影響因素時，木塊移動的距離反映動能大小
C．一切發聲體都在振動
D．在研究串、并聯電路時，引入“總電阻”的概念．

Answer 1

分析 （1）根據圖甲連接實物圖，R₀與電流表A₁串聯，然后與燈泡并聯，注意電流表量程的選擇．
（2）由題意知，小燈泡的額定電壓U=2.5V，電阻R₀=5Ω與燈泡并聯，它們的電壓相等，由I=$\frac{{U}_{{R}_{0}}}{{R}_{0}}$=$\frac{U}{{R}_{0}}$可求出燈泡正常燈泡正常發光時電流表A₁的示數I₁；由電路圖知：電流表A₂的量程是3A，由圖可讀出電流表A₂的示數I₂，根據并聯電路的特點求出流過燈泡的電流I_L=I₂-I₁，由P=UI₂，求出燈泡功率．
（3）測小燈泡的額定功率需要使燈泡正常發光，沒有電壓表，由電路圖可知借助了A₁與R₀串聯間接測出了燈泡電壓，此時用了等效替代的方法；

解答 解：（1）電阻R左端接線柱與滑動變阻器左端上面的接線柱相連，燈泡左端的接線柱與電流表A₂的3A接線柱相連，電路圖如圖所示；

（2）閉合開關S，調節滑動變阻器滑片，使電流表A₁示數為I₁=0.5A時，小燈泡正常發光，此時并聯電路電壓U=I₁R₀=0.5A×5=2.5V．由圖知電流表A₂的示數I₂=0.8A，流過燈泡的電流I_L=I₂-I₁=0.8A-0.5A=0.3A，燈泡功率P=UI₂=2.5V0.3A=0.75W．
（3）由電路圖可知，A₁與R₀串聯后與L并聯，根據U_L=U₀=I₁R₀間接測出了L兩端電壓，這樣才能使燈泡正常發光，即A₁與R₀串聯起來作用相當于電壓表，此時用了等效替代的方法；故：
A、研究光的傳播時引入“光線”，是采用的模型法；
B、探究動能影響因素時，木塊移動的距離反映動能大小，是用的轉換法；
C、一切發聲體都在振動，是用的實驗法得出的；
D、在研究串、并聯電路時，引入“總電阻”的概念，是用的等效替代法，所以D正確；
故答案為：（1）見上圖；（2）0.5；0.75； （3）電壓表；D．

點評 本題是測小燈泡功率的實驗，考查了電路連接、實驗操作、電表讀數入功率的計算等，關鍵是根據電路圖明確實驗的原理．