Question

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

(1)為了測(cè)小燈泡的額定功率，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________(選填“A”或“B”)。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線幫小寶同學(xué)將如圖－甲中的實(shí)物圖連接完整，要求：滑片向右移動(dòng)時(shí)燈變亮_________。

(2)故障排除后，為了測(cè)出小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為__________V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖－乙所示，則小燈泡的額定功率為__________W。

(3)為了考察同學(xué)們的能力，老師拿來(lái)了一個(gè)已知額定電流為0.2 A，但額定電壓未知的小燈泡，一個(gè)已知阻值為R的電阻和兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2，一個(gè)電壓表，一個(gè)滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干，利用上面的器材為同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖－丙所示的電路來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率，請(qǐng)你將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整；

①________________(選填開(kāi)關(guān)S、S1、S2的通斷情況)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為__________；

②閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，________________________(選填“適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片”“保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)”)，讀出電壓表的示數(shù)為U；

③燈泡額定功率的表達(dá)式為：P＝________________________。

Answer 1

【答案】 B 2.5 0.95 只閉合開(kāi)關(guān)S、S1 0.2 A×R 保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng) (U－0.2A×R )×0.2 A

【解析】(1)電源電壓是6V，小燈泡的額定電壓是2.5V<3V，燈絲電阻大約為10Ω，燈正常工作時(shí)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(shí)，變阻器分得的電壓U滑＝UUL＝6V2.5V＝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(guò)的最大電流，應(yīng)選用B規(guī)格的變阻器；因要求滑片向右移動(dòng)時(shí)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)，如下所示：

(2)燈在額定電壓下的功率為額定功率，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)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＝ULI＝2.5V×0.38A＝0.95W；泡額定電壓為3.8V，電壓表選015V量程，把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，實(shí)物電路圖如圖所示：(3)①只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為0.2A×R；②閉合開(kāi)關(guān)S、S2,斷開(kāi)S1，保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，讀出電壓表的示數(shù)為U；③在上面的操作過(guò)程中,電路的連接關(guān)系不變,滑片的位置不動(dòng)，各用電器的電壓不變，燈仍正常發(fā)光，故燈的額定電壓為UL額＝U0.2A×R，燈泡額定功率的表達(dá)式為：P＝IL額×UL額＝0.2A×(U0.2A×R).