Question

8．小濤在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為10Ω．滑動變阻器：甲（5Ω、1A）、乙（10Ω、0.5A）

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整．要求：當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大；連線不得交叉．
（2）為了完成本實驗，小濤應(yīng)該選擇乙滑動變阻器．
（3）小濤閉合開關(guān)，移動滑片p到某一點時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為2.2V，則此時，燈泡消耗的實際功率小于額定功率（選填 大于、小于、或者等于）為測小燈泡的額定功率，此時，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向B（選填A(yù)或B）移動．
（4）根據(jù)U--I圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5 W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是8.82Ω．

Answer 1

分析 （1）求出燈正常工作時的電流確定電流表的量程；根據(jù)“當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大”確定變阻器接線柱的連接；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，求出變阻器應(yīng)分得的電壓，根據(jù)歐姆定律求出變阻器的最小阻值，據(jù)此判斷變阻器的規(guī)格；　
（3）根據(jù)電壓表小量程讀數(shù)；根據(jù)P=UI比較功率大��；比較2.2V與額定電壓的大小，根據(jù)分壓原理確定變阻器滑片移動的方向；
（4）由圖丙，找出額定電壓下的電流，根據(jù)P_額=U_額I求燈的額定功率；由圖丙找出1.5V對應(yīng)的電流大小，由歐姆定律求電阻的大�。�

解答 解：（1）燈正常工作時的電流I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.6A，電流表選用小量程；當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大，所以變阻器滑片以右電阻絲連入電路，如下圖所示：

（2）電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，變阻器要去U_變=4.5V-2.5V=2V的電壓，小燈泡才能正常發(fā)光，則變阻器的阻值至少為
R_變=$\frac{{U}_{變}}{I}=\frac{2V}{0.25A}$=8Ω＜10Ω，結(jié)合變阻器允許的最大電流大小，應(yīng)選用乙變阻器；
（3）電壓表小量程分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，因通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI，所以此時燈的實際功率小于燈在2.5V額定電壓下的功率；
因2.2V＜燈的額定電壓2.5V，所以要增大燈的電壓，減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，所以滑片向B移動；
（4）根據(jù)圖丙，當(dāng)電壓為2.5V時，對應(yīng)的電流為0.2A，小燈泡的額定功率P額=U額I=2.5V×0.2A=0.5W；燈絲電阻隨溫度的變化而變化，由圖丙可知，當(dāng)電壓為1.5V時，對應(yīng)的電流大小約為0.17A，則此時燈的電阻R′=$\frac{U′}{I′}=\frac{1.5V}{0.17A}$=8.82Ω．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）乙；
（3）2.2；小于；B；
（4）0.5；8.82．

點評 本題測定“小燈泡電功率”，考查電路的連接、器材的選擇、操作的過程，功率大小的比較、額定功率的計算、電阻的大小計算、影響電阻大小的因素等，涉及知識點較多，要熟練掌握．