Question

【題目】小寶同學要測量一個小燈泡的電功率，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻大約為，滑動變阻器的規(guī)格有A“10Ω 1A”，B “20Ω 1.5A”。

(1)為了測量小燈泡的額定功率，滑動變阻器應選________（選填“A”或“B”）。請用筆畫線代替導線將圖甲中的實物圖連接完整，要求：滑片向右移動時燈變亮；

（___________）

(2)閉合開關(guān)后，應調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為_______V，此時電流表的示數(shù)如乙圖所示，則小燈泡的額定功率為________W；

(3)為了考察同學們的能力，老師拿來了一個已知額定電流為0.2A，但額定電壓未知的小燈泡，一個已知阻值為的電阻和兩個開關(guān)S1、S2，一個電壓表，一個滑動變阻器和導線若干，利用上面的器材為同學設(shè)計了如圖丙所示的電路來測量小燈泡的額定功率，請你將下面的實驗步驟補充完整。

①只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為___________。

②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，______________________（選填“適當調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片”或“保持滑動變阻器滑片不動”），讀出電壓表的示數(shù)為；

③燈泡額定功率的表達式為：_____________。

Answer 1

【答案】B 2.5 0.95 0.2A×R 保持滑動變阻器的滑片不動 0.2A×(U0-0.2A×R)

【解析】

(1)[1]電源電壓是6V，小燈泡的額定電壓是2.5V，燈絲電阻大約為10Ω，燈正常工作時的電流大小

I==0.25A＜0.6A

電流表選用小量程，燈正常發(fā)光時，變阻器分得的電壓

U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V

變阻器連入電路中的電阻

R滑==14Ω

考慮到電阻和變阻器允許通過的最大電流，應選用B規(guī)格的變阻器。

[2]要求滑片向右移動時燈變亮，即電流變大，電阻變小，即滑片以右電阻絲連入電路中。電流表、電壓表選用小量程，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表與燈并聯(lián)，如下圖所示：

(2)[3][4]燈在額定電壓下的功率為額定功率，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表分度值為0.02A，示數(shù)為0.38A，則小燈泡的額定功率

PL=ULIL=2.5V×0.38A=0.95W

(3)①[5]只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為 0.2A×R。

②[6]閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電壓表的示數(shù)為U0。

③[7]在上面的操作過程中，電路的連接關(guān)系不變，滑片的位置不動，各用電器的電壓不變，燈泡仍正常發(fā)光，故燈泡的額定電壓為

UL額=U0-0.2A×R

燈泡額定功率的表達式為

P=IL額UL額=0.2A×(U0-0.2A×R)