Question

8．一個額定電壓是2.5V的小燈泡，正常工作時的電阻約為8Ω，小明想測量它的額定功率．實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開關(guān)各1個、規(guī)格分別為“10Ω  1A”（甲）和“50Ω  0.5A”（乙）的兩個滑動變阻器、導(dǎo)線若干．

（1）小明設(shè)計了圖甲所示電路，他應(yīng)選用規(guī)格為50Ω 0.5A的滑動變阻器．
（2）圖乙是小明根據(jù)電路圖連接的實物圖，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是由于一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在答題卷的圖乙中連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補畫出正確的連線．
（3）小明正確連線后，繼續(xù)試驗，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是0.8W．
（4）實驗結(jié)束后，小明整理實驗器材時，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的AP部分比PD部分熱，這是因為AP部分的電阻比PD部分的電阻大．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流，由串聯(lián)電路特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)該阻值選擇滑動變阻器．
（2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，電壓表不能串聯(lián)接入電路．
（3）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，然后由P=UI求出燈泡額定功率．
（4）分析電路圖，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析答題．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時，通過其的電流約是I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$≈0.3A，
此時滑動變阻器兩端的電壓：U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑動變阻器接入電路的電阻：R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.3A}$≈11.7Ω＞10Ω，
所以應(yīng)選擇“50Ω 0.5A”的滑動變阻器；
（2）由圖乙所示電路圖可知，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表連接錯誤，
電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖1所示；

（3）由圖丙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.32A，
燈泡額定功率為：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（4）滑動變阻器AP部分與PD部分串聯(lián)，通過它們的電流相同，通電時間相同，但AP部分的電阻比PD部分的電阻大，由焦耳定律Q=I²Rt可知，在AP部分所產(chǎn)生的電熱多，故滑動變阻器的AP部分比PD部分熱．
故答案為：（1）“50Ω  0.5A”；（2）電路圖如圖所示；（3）0.8；（5）AP部分的電阻比PD部分的電阻大．

點評 本題考查了滑動變阻器的選擇、修改電路圖、電表讀數(shù)、求燈泡功率、作實驗電路圖等問題；對電表讀數(shù)時一定要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直