Question

（2013?下關(guān)區(qū)一模）在測量“小燈泡電功率”的實驗中，小明所在的實驗小組用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω，有兩個規(guī)格分別為A：“5Ω  1A”、B：“20Ω  2A”的滑動變阻器可供選擇．
（1）本實驗中應該選擇規(guī)格為

B

的滑動變阻器；在連接電路時，開關(guān)應處于

斷開

狀態(tài)，電流表的量程應選0～

0.6

A．
（2）請你用筆畫線代替導線，按照電路圖將實物電路補充完整．（導線不能交叉）
（3）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于

B

（選填“A”或“B”）端．
（4）小剛同學閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為

2

V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向

A

（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）實驗過程中，若小燈泡接線柱發(fā)生短路，則下列判斷正確的是

C

A．電壓表可能被燒壞                  B．小燈泡可能被燒壞
C．電流表可能被燒壞                  D．電壓表和電流表都沒有示數(shù)
（6）小麗同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是

0.5

W．

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)歐姆定律求出此時電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動變阻器的規(guī)格；為防止電路中電流過大燒壞用電器，開關(guān)應斷開；根據(jù)燈泡額定電流的大約值確定電流表的量程；
（2）電流表0～0.6A的量程串聯(lián)在電路中即可；
（3）閉合開關(guān)前，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；
（4）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數(shù)，電壓表的示數(shù)小于燈泡的額定電壓，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小；
（5）小燈泡接線柱發(fā)生短路時，燈泡和電壓表均無示數(shù)，電路中電流過大，燒壞電流表；
（6）從圖象中查得額定電壓下的額定電流，根據(jù)P=UI計算額定功率．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓等于額定電壓U_L=2.5V，根據(jù)歐姆定律可知此時電路電流約為I=

UL

RL

=

2.5V

10Ω

=0.25A，滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=

U滑

I

=

2V

0.25A

=8Ω，所以本實驗中應該選擇規(guī)格為“20Ω  2A”的滑動變阻器；
在連接電路時，為保護電路，開關(guān)應斷開；
燈泡的額定電流約為0.25A，所以電流表的量程為0～0.6A；
（2）電流表0～0.6A的量程串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（3）為保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處的B端；
（4）電壓表使用0～3V量程，分度值為0.1V，電壓為2V；要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向A端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（5）實驗過程中，若小燈泡接線柱發(fā)生短路，燈泡和電壓表均無示數(shù)，電路中電流過大，會燒壞電流表；
（6）從圖象得知，燈泡在2.5V下的電流為0.2A，燈泡的額定功率P_額=U_額I_額=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：
（1）B；斷開；0.6；   
（2）如上圖所示；
（3）B；   
（4）2；A；   
（5）C；    
（6）0.5．

點評：本題考查了伏安法測小燈泡電功率的實驗，涉及了滑動變阻器規(guī)格的選擇和電表量程的選擇、串聯(lián)電路特點和歐姆定律以及電功率的計算、電壓表的讀數(shù)、滑動變阻器的正確使用等，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．