Question

1．小敏到實驗室做“測量小燈泡功率”的分組實驗．待測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．實驗室有如下器材：A．電源：電壓是6V的蓄電池，B．電流表A（0～0.6A，0～3A），C．電壓表（0～3V，0～15V），D．滑動變阻器R₁（5Ω，0.3A），E．滑動變阻器R₂（100Ω，0.5A），F．滑動變阻器R₂（50Ω，1A），G．開關S，導線若干．

（1）實驗中，應該選用的最合適的滑動變阻器是F（選填器材序號）；
（2）如圖甲是小敏連接的部分電路，請用筆畫線代替導線，將電路連接完整．
（3）當小敏剛剛連接完最后一根導線時，發現小燈泡立即發出耀眼的光，接著小燈泡就滅了，而且小燈泡似乎有點白色的感覺，不像原來透明了，檢查連線是正確的．請指出小敏連接電路時，可能的二處錯誤操作：
連接電路時開關沒有斷開；滑動變阻器滑片沒有移到阻值最大處．
（4）改正錯誤后，小敏重新實驗．記下幾組對應的電壓表和電流表的示數，繪制成圖乙所示的I-U圖象，根據圖中信息，可以計算出小燈泡的額定功率是0.625瓦．

Answer 1

分析 （1）根據串聯電路的特點求出燈泡正常發光時滑動變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，根據這個阻值，判斷選擇哪個滑動變阻器；
（2）滑動變阻器與燈、開關串聯，安裝一下一上的原則連入電路；
（3）連接電路時，開關應斷開，滑動變阻器滑片應置于阻值最大位置處，據此分析答題；
（4）根據圖乙所示電流表，確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數，然后由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：
（1）燈泡正常發光時，通過其的電流約是I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_燈泡=6V-2.5V=3.5V，滑動變阻器接入電路的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞5Ω，所以應選擇滑動變阻器R₃（50Ω，1A）；
（2）由圖可知：滑動變阻器上邊的接線柱已連接，所以將開關串聯滑動變阻器的下邊的B接線柱接入電路即可，如圖：
．
（3）連接好最后一根導線，燈泡立即發出耀眼的光，說明連完最后一根線，電路是閉合的，連接電路時，開關沒有斷開；燈泡發出耀眼的光，說明燈泡實際功率很大，電流電流與很大，電路電阻較小，連接電路時，滑動變阻器阻值沒有全部接入電路．
（4）由圖乙可知，電壓為2.5V，電流為0.25A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案為：（1）F；（2）如圖所示；（3）連接電路時開關沒有斷開；滑動變阻器滑片沒有移到阻值最大處；
（4）0.625．

點評 本題考查了測量燈的電功率的實驗的原理、電路的連接及功率的計算、滑動變阻器的使用．在連接電路時，開關應是斷開的，滑動變阻器的阻值應是最大的．