Question

【題目】如圖甲是小明和同學(xué)做“測(cè)定小燈泡額定電功率”實(shí)驗(yàn)的電路，電源電壓為6V，已知小燈泡正常工作時(shí)的電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻約為。

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線把未連接完的實(shí)物電路連接成正確的完整電路（要求：導(dǎo)線不交叉且滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)燈泡變亮）。

（_______________）

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于___端（選填“A”或“B”）。若實(shí)驗(yàn)室有三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，分別是甲“”、乙“”、丙“”，則小明應(yīng)選用___（選填“甲”、“乙”或“丙”）。

（3）若閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，但電流表、電壓表均有示數(shù)，接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是__。

（4）小明實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片向_____（選填“左”或“右”）移動(dòng)；小明進(jìn)一步測(cè)量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖所丙所示，通過(guò)圖像可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率為___W。

（5）小華同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)桌上沒(méi)有電流表，卻多了一個(gè)滑動(dòng)變阻器（最大阻值用表示），他設(shè)計(jì)如圖丁所示電路，測(cè)出了額定電壓為的燈泡的額定功率，請(qǐng)補(bǔ)全下列步驟。

①閉合開(kāi)關(guān)，先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器_________（選填“”或“”）的滑片到最___________端（選填“左”或“右”），再調(diào)節(jié)另一滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)為止。

②接著________________，讀出這時(shí)電壓表的示數(shù)為U；

③小燈光的額定功率表達(dá)式________________（用字母表示）。

Answer 1

【答案】 A 乙 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察燈泡是否發(fā)光 右 0.75 R0 左 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R0 的滑片到最右端

【解析】

（1）滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)燈泡變亮，即電阻變小，故變阻器右下接線柱連入電路中，如下圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處A端；電源電壓為6V，已知小燈泡正常工作時(shí)的電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻約為10Ω，由歐姆定律可得，燈的額定電流約為：，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，燈正常發(fā)光時(shí)，變阻器連入電路中的電阻：，故選用乙變阻器；

（3）若閉合開(kāi)關(guān)，電流表電壓表均有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，說(shuō)明電路中電流過(guò)小，變阻器接入電路的電阻較大，故接下來(lái)應(yīng)將變阻器滑片向右移動(dòng)，觀察燈的發(fā)光情況；

（4）燈在額定電壓下正常發(fā)光，圖中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由串聯(lián)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片應(yīng)向右移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；根據(jù)描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線知，額定電壓下的電流為0.3A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率為：PL額=ULI額=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）由圖丁可知，電壓表接在變阻器滑片處，由于電壓表的內(nèi)阻很大，可看作開(kāi)路，故電流直接通過(guò)燈泡L、變阻器R0、變阻器R，即燈泡L、變阻器R0、變阻器R三者串聯(lián)，變阻器R0始終以最大阻值R0接入電路；如果變阻器R的滑片不動(dòng)時(shí)，則電路中的電流是不發(fā)生變化的；而電壓表測(cè)量的是燈泡與變阻器R0滑片左側(cè)電阻絲串聯(lián)的總電壓。

①閉合開(kāi)關(guān)，先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0的滑片到最左端，此時(shí)電壓表只測(cè)燈泡的電壓，再調(diào)節(jié)另一滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)為止（即達(dá)到燈泡的額定電壓U0），此時(shí)燈泡正常發(fā)光；

②保持變阻器R的滑片不動(dòng)，接著調(diào)節(jié)變阻器R0的滑片到最右端，此時(shí)電壓表測(cè)燈泡與變阻器R0串聯(lián)的總電壓，讀出這時(shí)電壓表的示數(shù)為U；

③燈泡正常發(fā)光后，由于保持變阻器R的滑片不動(dòng)，則電路中電流不變、燈泡兩端的電壓保持不變，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，當(dāng)變阻器R0的滑片到最右端時(shí)，R0兩端的電壓：UR0=U-U0，由歐姆定律，此時(shí)電路中的電流：，串聯(lián)電路中各處的電流相等，即燈正常發(fā)光時(shí)的電流：，小燈泡的額定功率：。