Question

6．在測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，兩個規(guī)格分別為“5Ω   1A”、“20Ω    2A”的滑動變阻器．

（1）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇規(guī)格為“20Ω 2A”的滑動變阻器；
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（4）實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)，如果小燈泡與燈座接觸不良．則會看到電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)．（均選填“有”或“無”）
（5）判定該小燈泡正常發(fā)光的方法是電壓表示數(shù)為2.5V，當(dāng)小燈泡正常工作時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.6W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時的電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓，
最后根據(jù)I=$\frac{U}{R}$的變形公式R=$\frac{U}{I}$求出滑動變阻器接入電路的阻值即可選擇滑動變阻器．
（2）根據(jù)小燈泡的額定電壓和額定電流選擇電表的量程，然后電流要串聯(lián)在電路中，電壓要并聯(lián)在電路中即可；
（3）閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，滑動變阻器的滑片應(yīng)處于最大阻值處；
（4）閉合開關(guān)，小燈泡接觸不良，說明電路有斷路現(xiàn)象，電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，判斷出現(xiàn)的現(xiàn)象；
（5）當(dāng)電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓時，此時小燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)電流表選擇的量程和分度值讀出小燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）小燈泡正常發(fā)光時電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{額}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此時滑動變阻器兩端電壓：
U_滑=U-U_額=4.5V-2.5V=2V，
由I=$\frac{U}{R}$得，滑動變阻器接入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2V}{0.25A}$=8Ω＞5Ω，
故本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇規(guī)格為“20Ω   2A”的滑動變阻器．
（2）由（1）可知，小燈泡正常發(fā)光時的電流I=0.25A，
所以電流應(yīng)選擇0～0.6A的量程，故將電流表的“0.6”接線柱與燈泡的左接線柱連接；
因?yàn)樾�燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)選0～3V的量程，將其與小燈泡并聯(lián)，如圖所示：

（3）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處，
由圖甲可知，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A端．
（4）閉合開關(guān)，小燈泡接觸不良，也就是小燈泡斷路，所以與燈泡串聯(lián)的電流表無示數(shù)；
而電壓表與滑動變阻器、電流表串聯(lián)在電源上，所以有示數(shù)，顯示電源電壓．
（5）要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)該讓小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，即電壓表的示數(shù)為2.5V；
由圖乙可知，電流表選擇的量程是0～0.6A，分度值為0.02A，
此時電流表的示數(shù)為0.24A，即小燈泡的額定電流，
則小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（1）“20Ω   2A”；
（2）見上圖；
（3）A；
（4）有；無；
（5）電壓表示數(shù)為2.5V；0.6．

點(diǎn)評 此題是測量燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)物電路的連接、滑動變阻器的作用、電流表讀數(shù)、故障分析及電功率的計算等知識，都屬于電學(xué)的基礎(chǔ)考查內(nèi)容，必須牢固掌握．