Question

在“測定小燈泡的額定功率”的實驗中，待測小燈標有“2.5V”字樣：

（1）在圖甲所示的電路中，有一根導線尚未連接，請用筆線代替導線在圖中正確連接．要求滑片向右移動時，電流表示數變大．
（2）閉合電鍵前，滑動變阻器連入電路阻值最大的目的是______．
（3）為了測出小燈的額定功率，在移動滑片時，眼睛應注意觀察______的示數；當小燈正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，小燈的額定功率為______瓦．
（4）若電壓表損壞，現有阻值已知的定值電阻R，用圖丙所示的電路也可以測量小燈泡L的額定功率．請根據實驗電路圖補充完成下面的主要測量步驟：
①閉合開關S和S₁，斷開S₂，調節滑動變阻器使電流表的示數為I₁，I₁=______，并記錄電流表的示數為I₁；
②斷開開關S₁，閉合開關S和S₂，______；記錄此時電流表的示數為I₂；
③則燈泡L的額定功率P=______．（用已知量和實驗中所測物理量的字母表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，滑片向右移動時電流表示數變大說明接入電路中的電阻變小即右下方接線柱必須接入電路中；
（2）為防止電路中電流過大燒壞用電器，閉合開關前滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）為測小燈的額定功率，應注意觀察電壓表的示數，使燈泡兩端的電壓為2.5V；根據電流表的量程和分度值讀出此時通過小燈泡的電流，根據P=UI求出小燈的額定功率；
（4）由電路圖可知，電路中無電壓表，只有電流表；要測2.5V的小燈泡L的額定，可根據并聯電路各支路兩端的電壓相等進行設計電路；即調節滑動變阻器接入電路的電阻，使R與電流表示數的乘積為2.5V，再用電流表測出干路電流，根據并聯電路的電流特點求出通過燈泡的電流，最后利用P=UI求出燈泡的額定功率．
解答：解：（1）滑動變阻器的右下方接線柱與電源的正極相連，如下圖所示：

（2）閉合電鍵前，滑動變阻器連入電路阻值最大的目的是保護電路；
（3）要測出小燈的額定功率，應在移動滑片時，眼睛注意觀察電壓表的示數，使其達到2.5V；
由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以小燈泡的額定電流為0.22A，
所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.22A=0.55W；
（4）由實驗電路圖可知主要測量步驟：
①閉合開關S和S₁，斷開S₂，調節滑動變阻器使R和電流表示數的乘積為2.5V，并記錄電流表的示數為I₁；
②斷開開關S₁，閉合開關S₂，保持滑動變阻器的阻值不變，記錄此時電流表的示數為I₂；
③通過燈泡的電流I_L=I₂-I₁，則燈泡L的額定功率P=2.5（I₂-I₁）．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）保護電路；     
（3）電壓表；0.55；
（4）①；②保持滑動變阻器的阻值不變；③2.5V（I₂-I₁）．
點評：本題考查了滑動變阻器的連接和電流表的讀數以及電功率的計算等，要注意測量小燈泡額定功率的實驗，一般根據伏安法進行實驗，若無電流表可根據串聯電流的電流特點進行設計實驗；若無電壓表可根據并聯電路的電壓特點設計實驗．