Question

11．如圖甲所示是小剛“測(cè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路．其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為l0Ω．滑動(dòng)變阻器有A規(guī)格“l(fā)0Ω  2A”、B規(guī)格“50Ω  lA”可選．

（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇“50Ω lA”規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，你這樣選擇的原因是若選A規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，即使當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，燈的電壓也會(huì)大于2.5V．  
（2）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖17甲的實(shí)驗(yàn)電路連接完整．
（3）閉合開(kāi)關(guān)后，小剛發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，且看不到小燈泡發(fā)光，其原因是滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值過(guò)大．
（4）當(dāng)變阻器滑片P移到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為1.8V．要測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向A （選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為2.5V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)分壓原理，求出變阻器的規(guī)格；
（2）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表的量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端；
（3）根據(jù)歐姆定律分析電路電阻過(guò)大的原因；
（4）根據(jù)電壓表小量程讀數(shù)，根據(jù)額定功率的定義和分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；

解答 解：（1）電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為U_L=2.5V，變阻器應(yīng)分得的電壓U_變=6V-2.5V=3.5V，根據(jù)分壓原理，$\frac{{U}_{L}}{{U}_{滑}}=\frac{{R}_{L}}{{R}_{滑}}$，所以，變阻器的電阻至少為R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{L}}$×R_L=$\frac{3.5}{2.5}$×10Ω=14Ω，所以變阻器應(yīng)選用“50Ω lA”（燈正常工作時(shí)的電流I_L=$\frac{{U}_{L}}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜1A），即當(dāng)變阻器連入電路中的阻值為14Ω時(shí)，變阻器才能分去3.5V的電壓，而使燈正常發(fā)光；若選用“l(fā)0Ω 2A”的變阻器，即使將變阻器的最大阻值連入電路，變阻器分得的電壓將會(huì)小于3.5V，燈兩端的電壓將會(huì)高于2.5V，燈無(wú)法正常工作，無(wú)法測(cè)量燈的額定電功率；
（2）燈的額定電壓為2.5V，所以電壓表選用小量程，電壓表并聯(lián)在燈的兩端，如圖所示；

（3）閉合開(kāi)關(guān)后，小剛發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表有示數(shù)但都很小，說(shuō)明電路為通路，只是電路的總電阻很大，所以電流很小，導(dǎo)致燈的實(shí)際功率遠(yuǎn)小于燈的額定功率，看不見(jiàn)發(fā)光，所以原因是滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值過(guò)大；
（4）電壓表小量程的分度值為0.1V，示數(shù)為1.8V，要測(cè)燈的額定功率，燈的電壓要為2.5V，所以要增大燈的電壓，減小變阻器的分得的電壓，根據(jù)分壓原理，減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向A端移動(dòng)；
故答案為：（1）B；若選A規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，即使當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，燈的電壓也會(huì)大于2.5V；
（2）如上圖所示；
（3）滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值過(guò)大；
（4）1.8；A．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量燈的功率，考查器材的選擇、電路的連接、常見(jiàn)現(xiàn)象的分析、操作的過(guò)程、功率的計(jì)算等知識(shí)，是中考的熱點(diǎn)問(wèn)題，要熟練掌握．