Question

5．使用如圖甲所示的試驗(yàn)器材來(lái)測(cè)定小燈泡的電功率，已知小燈泡的額定電壓2.5伏．
（1）在如圖1方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）把甲圖所有的實(shí)驗(yàn)器材連接起來(lái)，構(gòu)成實(shí)驗(yàn)電路（注意：①連線不得交叉，②使用滑動(dòng)變阻器要求把A接線柱連入電路）
（3）電流表使用0～0.6安檔，電壓表使用0～3伏檔，電鍵閉合后，它們的指針如圖乙，可知通過(guò)小燈泡的電流為0.3A，它的兩端的電壓為2V，此時(shí)小燈泡消耗的功率為0.6W，其電阻值為6.67Ω．為了使小燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)向左方向移動(dòng)，它的額定功率為0.9W．（小燈泡電阻不變）．

Answer 1

分析 （1）測(cè)燈泡的功率需要測(cè)量燈泡的電壓和電流，電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)電流，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中起保護(hù)作用，開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路，根據(jù)各元件的連接方式，畫(huà)出電路圖．
（2）根據(jù)電路圖畫(huà)實(shí)物圖，從電源正極開(kāi)始，依次串聯(lián)各元件，最后把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，連接過(guò)程中，注意電壓表、電流表的量程，正負(fù)接線柱，連接方式．注意滑動(dòng)變阻器選擇一上一下與電路圖中接入的部分對(duì)應(yīng)．
（3）電壓表和電流表的讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格各代表多少．
知道燈泡的電壓和電流，根據(jù)P=UI計(jì)算功率，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻．
燈泡兩端的電壓為2V，要使燈泡正常工作，燈泡要在2.5V電壓下工作，增大燈泡中的電流，減小電路的總電阻，減小滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值．
根據(jù)P=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{R}$計(jì)算額定功率．

解答 解：（1）開(kāi)關(guān)控制電路串聯(lián)在電路中，電流表與燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，根據(jù)各元件的連接方法，畫(huà)出電路圖．

（2）從電源的正極出發(fā)，按照電流的方向，依次串聯(lián)開(kāi)關(guān)、燈泡、電流表、滑動(dòng)變阻器到電源的負(fù)極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．如圖．

（3）電流表使用的0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.3A．
電壓表使用的0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，電壓為2V．
P=UI=2V×0.3A=0.6W．
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.3A}$=6.67Ω．
電壓表測(cè)量燈泡電壓，燈泡兩端的電壓從2V增大到2.5V，電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的阻值減小，滑動(dòng)變阻器接入左半段，滑片向左移動(dòng)，使燈泡兩端的電壓為2.5V．
P=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{6.67Ω}$=0.9W．
故答案為：（1）如電路圖；（2）如實(shí)物圖；（3）0.3A；2V；0.6W；6.67Ω；左；0.9W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了設(shè)計(jì)電路圖，根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，電流表和電壓表的讀數(shù)，功率和電阻的計(jì)算等．本題在燈泡電阻不變這個(gè)隱含條件一定要充分利用．