Question

（2013?資陽(yáng)）初三某班同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)量小燈泡功率”的分組實(shí)驗(yàn)．待測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：
A．電源E（電壓為6V）  B．電流表A（0～0.6A，0～3A）
C．電壓表（0～3V，0～15V）  D．滑動(dòng)變阻器R₁（5Ω，0.3A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（50Ω，0.5A）  F．滑動(dòng)變阻器R₃（500Ω，1A）
G．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干

（1）在圖甲的虛線框內(nèi)畫(huà)出本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該采用的實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用的最合適的滑動(dòng)變阻器是

E（或R₂）

（填器材代號(hào)）；
（3）經(jīng)檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡兩端電壓為

1.8

V，流過(guò)小燈泡的電流是

0.22

A，此時(shí)小燈泡的電阻是

8.18

Ω（結(jié)果保留二位小數(shù)）；
（4）改變滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，小明畫(huà)出小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象如圖丙，根據(jù)圖象提供的信息，小燈泡的額定功率為

0.625

W．

Answer 1

分析：（1）掌握測(cè)量小燈泡電功率的電路圖畫(huà)法，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)燈泡的電壓和電流并保護(hù)電路；
（2）根據(jù)電源電壓及小燈泡的額定電壓和電阻值，計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的最大阻值進(jìn)行判斷；
（3）確定電壓表和電流表的量程和分度值，讀出電流、電壓值，根據(jù)公式

U

I

計(jì)算出電阻值；
（4）從圖象中確定額定電壓及對(duì)應(yīng)的電流值，根據(jù)公式P=UI計(jì)算出額定功率．

解答：解：（1）要測(cè)量小燈泡的額定功率，需測(cè)出額定電壓和電流，所以還要有滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓，電路如圖所示：
；
（2）由已知條件知，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U=6V-2.5V=3.5V
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電路大約為I=

U額

RL

=

2.5V

10Ω

=0.25A；
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值最小為R=

U

I

=

3.5V

0.25A

=14Ω，由滑動(dòng)變阻器的規(guī)格知，可選擇規(guī)格為50Ω，0.5A的變阻器；
（3）由圖乙知，根據(jù)題意，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.22A；
電壓表量程應(yīng)為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.8V；
則R=

U

I

=

1.8V

0.22A

≈8.18Ω；
（4）由圖象知，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)為0.25A，所以P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）E（或R₂）；（3）1.8；0.22；8.18；（4）0.625．

點(diǎn)評(píng)：此題是“測(cè)量小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)，考查了有關(guān)電路圖的畫(huà)法，滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇，涉及到了串聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系及歐姆定律，同時(shí)考查了電阻和電功率的計(jì)算．