Question

7．利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)定額定電壓為6V的小燈泡的電功率．已知滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“12Ω  1A”的字樣，電源電壓保持不變．請(qǐng)完成下列相關(guān)問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是P=UI．
（2）在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，補(bǔ)畫一根線，使測(cè)定小燈泡電功率的電路完整、正確，要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變暗．
（3）連好電路后，應(yīng)先將滑片P移至b（選填“a”“b”）端，再閉合開關(guān)S．調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)P移至ab中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖所示，則小燈泡的額定功率為3W．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)燈泡電功率的原理是：電功率公式P=UI；
（2）要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變暗，即使整個(gè)電路中的電流變小，故此時(shí)電路中的電阻要變大，滑片最左端要和開關(guān)連接；
（3）連好電路后，閉合開關(guān)前，為防止電路中電流過大燒毀元件，變阻器的阻值應(yīng)在最大值處，故滑片P應(yīng)滑至b端；
已知滑動(dòng)變阻器全部接入電路和通過電路的電流，可以得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓；已知電壓表示數(shù)和滑動(dòng)變阻器兩端電壓，可以得到電源電壓；燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端電壓為額定電壓，已知電源電壓，可以得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓；已知滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻和兩端電壓，可以得到電路電流；已知燈泡額定電壓和通過的電流，利用公式P=UI得到額定功率．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)原理為P=UI；
（2）變阻器一端已經(jīng)連好，根據(jù)變阻器的工作原理，要想滑片右移時(shí)阻值變大，導(dǎo)線必須連在左下端，實(shí)物電路連接如下圖所示：

（3）連好電路后，閉合開關(guān)前，為防止電路中電流過大燒毀元件，變阻器的阻值應(yīng)在最大值處，故滑片P應(yīng)滑至b端；
滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U_最大=0.4A×12Ω=4.8V，
電源電壓為U=U₁+U_最大=4.2V+4.8V=9V；
②燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U_半=U-U_額=9V-6V=3V，
通過燈泡的電流為I_額=I_半=$\frac{{U}_{半}}{{R}_{半}}$=$\frac{3V}{\frac{12}{2}Ω}$=0.5A，
燈泡的額定功率為P_額=U_額I_額=6V×0.5A=3W．．
故答案為：
（1）P=UI；
（2）見上圖；
（3）b；3．

點(diǎn)評(píng) 在物理實(shí)驗(yàn)中，探究用電器的功率經(jīng)常見到，該類實(shí)驗(yàn)題總體難度不大，但是因?yàn)樯婕暗闹�識(shí)點(diǎn)較多，稍微馬虎就容易出錯(cuò)，故做該類題時(shí)細(xì)心最為重要．