Question

4．在“測定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）

（1）為能順利完成該實(shí)驗(yàn)探究，下列兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用B．
A．“10Ω  0.5A”的滑動(dòng)變阻器    B．“20Ω  0.5A”的滑動(dòng)變阻器
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實(shí)物電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng)（選填：“A”或“B”）
（4）通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示．分析圖象可知：該小燈泡額定功率為0.5W．

Answer 1

分析 （1）由題根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算燈泡正常工作時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的阻值，從而選擇合適的滑動(dòng)變阻器；
（2）本實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，由燈泡正常發(fā)光電流確定其量程；
（3）根據(jù)電壓表的量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表示數(shù)；根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)確定滑片移動(dòng)方向；
（4）分析圖象，得出小燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，利用P=UI求出電功率．

解答 解：
（1）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可得燈泡正常工作時(shí)的電流約為：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{12Ω}$≈0.21A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.21A}$≈16.7Ω，故選用滑動(dòng)變阻器B；
（2）測定小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)測通過它的電流，燈泡正常發(fā)光電流約0.21A，所以應(yīng)使用0-0.6A量程，如圖所示：
；
（3）根據(jù)圖乙可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V；
要測量燈泡的額定功率，需使電壓表的示數(shù)為2.5V，因此需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片向B端移動(dòng)；
（4）由小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象可知：
當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為0.2A，所以燈泡額定功率為：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）B；（2）見上圖；（3）B；（4）0.5W．

點(diǎn)評(píng) 此題是測定小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)，綜合考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律應(yīng)用，電路的連接、電壓表的讀數(shù)、功率計(jì)算等．要能從圖象中獲取有用數(shù)據(jù)．