Question

5．在“測定小燈泡電功率”的實驗中，老師提供的器材有電源（電壓恒為6V），小燈泡（額定電壓為2.5V　電阻約為l0Ω）、電壓表（量程為0-3V和0-15V）、電流表（量程為0-0.6A和0-3A）、導(dǎo)線、開關(guān)等，滑動變阻器有A規(guī)格：“l(fā)0Ω  2A”、B規(guī)格：“50Ω   lA”可選．

（1）本實驗應(yīng)該選擇B或50Ω1A規(guī)格的滑動變阻器．
（2）如圖甲所示是小剛組的實驗電路，該組同學(xué)連接好電路的最后一根導(dǎo)線時，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)，但看不到小燈泡發(fā)光．上述現(xiàn)象反映操作中的不規(guī)范之處是連接電路時沒有斷開開關(guān)，小燈泡不發(fā)光的原因是滑動變阻器的連入阻值大，燈絲中的電流小，燈泡的實際功率�。�
（3）當(dāng)變阻器滑片P移到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為1.8V．要測小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向左（選填“左”或“右”）端移動，移動滑片過程中，應(yīng)該注意觀察電壓表，直至滿足測額定功率的要求．
（4）實驗結(jié)束后，該小組同學(xué)計算燈絲的電阻發(fā)現(xiàn)三次相差很大，其原因是燈絲的電阻與溫度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)歐姆定律求出此時電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動變阻器的規(guī)格；
（2）為保護(hù)電路，連接電路時要斷開開關(guān)；燈泡的實際功率決定了燈泡的明暗程度；
（3）讀出電壓表的示數(shù)，根據(jù)電壓表示數(shù)與小燈泡額定電壓比較，根據(jù)串分壓的知識判斷出滑動變阻器滑片移到方向；
讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)公式P=UI計算出小燈泡的額定功率；
在進(jìn)行電壓表和電流表的讀數(shù)時，注意其量程和分度值；
（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓等于額定電壓U_L=2.5V，
根據(jù)歐姆定律可知此時電路電流約為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，
所以本實驗中應(yīng)該選擇規(guī)格為“50Ω  1A”的B滑動變阻器；
（2）連接好電路的最后一根導(dǎo)線時，電流表和電壓表就有示數(shù)，說明此時電路是通路，這是由于連接電路時沒有斷開開關(guān)造成的；燈泡不亮，說明滑動變阻器接入電路的阻值很大，電路中的電流很小，燈泡的實際功率很小；
（3）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以電壓表的示數(shù)為1.8V，低于小燈泡的額定電壓2.5V，所以應(yīng)減小滑動變阻器的阻值減少其分得的電壓，因此滑片應(yīng)向左端移動，移動滑片過程中，應(yīng)該注意觀察電壓表，直至電壓表的示數(shù)等于2.5V；
（4）不同電壓下，燈泡的亮度不同，燈絲的溫度不同，由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，與溫度有關(guān)，所以燈絲的電阻發(fā)現(xiàn)三次相差很大．
故答案為：（1）B或50Ω 1A；（2）連接電路時沒有斷開開關(guān)；滑動變阻器的連入阻值大，燈絲中的電流小，燈泡的實際功率��；（3）1.8； 左；電壓；（4）燈絲的電阻與溫度有關(guān)．

點評 本題考查了滑動變阻器的選擇、連接電路的注意事項、串聯(lián)電路特點、滑動變阻器的作用、影響燈泡明暗程度的因素以及歐姆定律的應(yīng)用、電路現(xiàn)象的判斷、電壓表的讀數(shù)等，考查內(nèi)容較多，有一定的難度．