Question

【題目】在“測定小燈泡正常發光時的電阻”的實驗中，琪琪和航航設計的電路如圖甲所示，電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V．琪琪的實驗過程如下：

（1）她調節滑動變阻器，發現當電壓表的示數為2.5V時，小燈泡不能正常發光，而航航發現了問題，于是繼續向________ ﹙選填“左”或“右”﹚端調節滑動變阻器，使電壓表的示數為________ V時，小燈泡正常發光．若此時通過小燈泡的電流如圖乙所示，電流為________ A．

（2）她倆重新選擇實驗器材，不用電壓表就測出了I額=0.3A的小燈泡的額定功率，設計的電路圖如圖丙所示．請你將下列實驗步驟補充完整，并計算出小燈泡的額定功率﹙電源電壓恒定且未知，滑動變阻器的最大阻值30Ω﹚．

①將滑動變阻器的電阻調到最大，開關S閉合，S1閉合，讀出電流表的示數為0.2A，則電源電壓為________V；

②開關S閉合，S1斷開，調節滑動變阻器的滑片使電流為________ A時，小燈泡正常發光；

③開關S、S1均閉合，保持________，讀出電流表的示數為0.4A；

④小燈泡額定功率P額=________W．

Answer 1

【答案】 左 2 0.4 6 0.3 滑動變阻器的滑片位置不變 0.45

【解析】 (1)由圖甲可知，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，當電壓表的示數為2.5V時，此時小燈泡兩端的電壓為4.5V2.5V＝2V<2.5V，所以小燈泡不能正常發光，需要減小滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯分壓規律可知應減小滑動變阻器接入電路的阻值，故應向左端調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2V時，小燈泡兩端的電壓為2.5V，小燈泡正常發光。由圖乙可知，電流表選擇的量程為00.6A，分度值為0.02A，電流表的示數為0.4A.(2)①將滑動變阻器的電阻調到最大,開關S閉合,S1閉合，燈泡被短路，電路為滑動變阻器的簡單電路，讀出電流表的示數為I＝0.2A,則電源電壓為U＝IR最大＝0.2A×30Ω＝6V；②開關S閉合,S1斷開，燈泡與滑動變阻器串聯，要使小燈泡正常發光，調節滑動變阻器的滑片使電流等于其額定電流0.3A；③關S、S1均閉合,保持滑動變阻器的滑片位置不變,讀出電流表的示數為I′＝0.4A；燈泡被短路，電路為滑動變阻器的簡單電路，此時滑動變阻器接入電路的阻值：R滑＝＝15Ω；④小燈泡正常發光時，燈泡與滑動變阻器串聯，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝I額R滑＝0.3A×15Ω＝4.5V，根據串聯電路電壓規律可知，小燈泡的額定電壓：U額＝UU滑＝6V4.5V＝1.5V，則小燈泡額定功率P額＝U額I額＝1.5V×0.3A＝0.45W.