Question

如圖甲所示是小剛“測小燈泡電功率”的實驗電路．其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為l0Ω．滑動變阻器有A規格：“l0Ω  2A”、B規格：“50Ω   lA”可選．

（1）本實驗應該選擇

 

規格的滑動變阻器．
（2）該組同學連接好電路的最后一根導線時，發現電流表和電壓表有示數，但看不到小燈泡發光．上述現象反映操作中的不規范之處是

 

，小燈泡不發光的原因是

 

．
（3）當變阻器滑片P移到某一位置時，電壓表示數如圖乙所示，為

 

V．要測小燈泡的額定功率，應將滑片P向

 

 （選填“A”或“B”）端移動，移動滑片過程中，應該注意觀察

 

，直至滿足測額定功率的要求．
（4）小明這一組實驗中，觀察到所用小燈泡實際功率越大，燈泡越亮．于是做出了這樣的結論：不同燈泡的亮度由實際功率決定，實際功率大的燈泡亮度大．請你對此結論作出評價：

 

．
（5）小華組實驗中，按規范操作，但在移動滑動變阻器滑片時，觀察到電流表示數增大時，電壓表的示數減小．請你幫助分析一下，該小組實驗中出現這一現象的可能原因：

 

．

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據歐姆定律求出此時電路中的電流，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動變阻器的規格；
（2）為保護電路，連接電路時要斷開開關；燈泡的實際功率決定了燈泡的明暗程度；
（3）讀出電壓表的示數，根據電壓表示數與小燈泡額定電壓比較，根據串分壓的知識判斷出滑動變阻器滑片移到方向；
讀出電流表的示數，根據公式P=UI計算出小燈泡的額定功率；
在進行電壓表和電流表的讀數時，注意其量程和分度值；
（4）燈泡的明暗程度與實際功率、效率等因素有關；
（5）電阻與滑動變阻器串聯，電流表串聯在電路中測電路電流，隨電流增大，電阻兩端的電壓變大，滑動變阻器兩端的電壓變小，據此分析原因．

解答：解：（1）燈泡正常發光時的電壓等于額定電壓U_L=2.5V，
根據歐姆定律可知此時電路電流約為I=

UL

RL

=

2.5V

10Ω

=0.25A，
滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=

U滑

I

=

3.5V

0.25A

=14Ω，
所以本實驗中應該選擇規格為“50Ω  1A”的B滑動變阻器；
（2）連接好電路的最后一根導線時，電流表和電壓表就有示數，說明此時電路是通路，這是由于連接電路時沒有斷開開關造成的；燈泡不亮，說明滑動變阻器接入電路的阻值很大，電路中的電流很小，燈泡的實際功率很小；
（3）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以電壓表的示數為1.8V，低于小燈泡的額定電壓2.5V，所以應減小滑動變阻器的阻值減少其分得的電壓，因此滑片應向A端移動，移動滑片過程中，應該注意觀察電壓表，直至電壓表的示數等于2.5V；
（4）不正確，燈泡亮度還與燈泡的發光效率等因素有關，實際功率不是決定亮度的唯一因素；
（5）移動滑動變阻器的滑片時，電流表的示數增大，說明電路總電阻減小，滑動變阻器接入電路的阻值減小，滑動變阻器的分壓減小，而電壓表的示數減小，說明電壓表與滑動變阻器并聯．
故答案為：（1）B；（2）連接電路時，開關沒有斷開；燈泡的實際功率很小；（3）1.8；A；電壓表；（4）不正確，燈泡亮度還與燈泡的發光效率等因素有關，實際功率不是決定亮度的唯一因素；（5）電壓表與滑動變阻器并聯．

點評：本題考查了滑動變阻器的選擇、連接電路的注意事項、串聯電路特點、滑動變阻器的作用、影響燈泡明暗程度的因素以及歐姆定律的應用、電路現象的判斷、電壓表的讀數等，考查內容較多，有一定的難度．