Question

4．如圖甲所示是“測量小燈泡電功率”的實驗電路． 電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V，正常工作時的電阻約為10Ω，滑動變阻器有A規(guī)格“10Ω 2A”、B規(guī)格“50Ω 1A”可選．

（1）該實驗應(yīng)選擇50Ω 1A規(guī)格的滑動變阻器．
（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的實驗電路連接完整．
（3）連接好電路，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，但電壓表示數(shù)為0，經(jīng)檢査，圖中 a、b、c、d四根導(dǎo)線有一根斷了，則該導(dǎo)線是c．
（4）排除故障后，閉合開關(guān)，當(dāng)變阻器滑片 P移到某一位置時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，要測小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片 P 向左（或A）端移動，使電壓表示數(shù)為2.5 V． 當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為0.6W．

Answer 1

分析 （1）求出變阻器應(yīng)分得的電壓，根據(jù)分壓原理求變阻器連入電路中的最小阻值，從而確定變阻器的規(guī)格；
（2）按“一下一上”將變阻器連入電路中；
（3）小燈泡發(fā)光，說明電路為通路，電壓表示數(shù)為0，說明電壓表所在的支路斷路；
（4）認(rèn)清電壓表的分度值讀數(shù)，根據(jù)分壓原理確定滑片移動的方向；
認(rèn)清電流表的分度值讀數(shù)，根據(jù)P_額=U_額I計算燈的額定功率．

解答 解；（1）燈的額定電壓為2.5V，要使小燈泡正常發(fā)光，變阻器要分去6V-2.5V=3.5V的電壓，根據(jù)分壓原理$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{L}}$=$\frac{{R}_{滑}}{{R}_{L}}$，滑動變阻器連入電路中的阻值至少為R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{L}}$×R_L=$\frac{3.5}{2.5}$×10Ω=14Ω，根據(jù)歐姆定律，燈正常工作時的電流為0.25A＜1A故選用B規(guī)格“50Ω 1A”的變阻器；
（2）如下圖所示；

（3）連接好電路，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，說明電路為通路，電壓表示 數(shù)為0，說明電壓表所在的支路斷路，故c導(dǎo)線斷了；
（4）電壓表小量程的分度值為0.1V，示數(shù)為1.8V，要增大燈的電壓，就要減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，減小變阻器的電阻即可，所以要測小燈泡的額定功率，滑片向左移動；
電流表小量程的分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，小燈泡的額定功率P_額=U_額I=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：（1）50Ω 1A；
（2）如上圖所示；
（3）c；
（4）左（或A）；2.5；0.6．

點評 本題測量小燈泡電功率，考查電路的連接、器材的選擇、實驗的操作過程、故障的分析、電功率的計算等知識，難度中等．