Question

4．小明用如圖甲所示的電路“測量小燈泡的電功率”．小燈泡的額定電壓為2.5V，正常工作時的電阻約為8Ω，電源電壓為6V，實驗室提供的器材還有：電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、滑動變阻器R₁（規(guī)格“20Ω，1A”），滑動變阻器R₂（規(guī)格為“50Ω，0.5A”），

序號	電壓表示數(shù)U/V	電流表示數(shù)I/A
1	1.0	0.16
2	2.5
3	3.0	0.34

（1）為保證實驗順利進行，并且有較高的準確性，電流表的量程應該選0～0.6A．
（2）小明在實驗時，誤將電壓表并聯(lián)在電流表的兩端，其他連接正確，閉合開關后，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)．（選填“有示數(shù)”“無示數(shù)”或“被燒壞”）
（3）正確連接好電路后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，并將電壓表和對應電流表的示數(shù)填在表中．當電壓表讀數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.8W．實驗時，小燈泡的亮度逐漸變亮，小燈泡的實際功率逐漸變大．
（4）從表中數(shù)據(jù)可以分析出小明選用的滑動變阻器是R₂（規(guī)格為“50Ω，0.5A”）．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表．
（2）電路的連接關系沒有改變，電流表有示數(shù)，由于電流表內(nèi)阻很小，電壓表示數(shù)無示數(shù)；
（3）由圖乙所示電流表確定其量程與分度值，讀出電流表示數(shù)．根據(jù)P=UI求燈的額定功率，燈的亮度取決于燈的實際功率
（4）由歐姆定律求出電流最小時電路的總電阻和燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律求出變阻器的最大電流，考慮到電流大小確定變阻器的選擇．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，正常工作時的電阻約為8Ω，
燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}=\frac{2.5V}{8Ω}$≈0.3A，電流表選用小量程；
（2）小明在實驗時，誤將電壓表并聯(lián)在電流表的兩端，其他連接正確，閉合開關后，電路的連接關系沒有改變，電流表有示數(shù)，由于電流表內(nèi)阻很小，電壓表相當于與一根導體并聯(lián)，無示數(shù)；
（3）燈的額定電壓為2.5V時，由圖2所示電流表可知，其量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示數(shù)為0.32A．燈的額定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
燈的亮度取決于燈的實際功率，實驗時，小燈泡的亮度逐漸變亮，小燈泡的實際功率逐漸變大；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，當電路中電流最小時，電路的總電阻最大，R_大=$\frac{U}{{I}_{小}}=\frac{6V}{0.16A}$=37.5Ω，
此時燈的電阻R_燈=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{小}}=\frac{1V}{0.16A}$=6.25Ω，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，
變阻器連入電路中的電阻大小R滑=37.5Ω-6.25Ω=31.25Ω，考慮到電流為0.34A，故變阻器選用滑動變阻器R₂（規(guī)格為“50Ω，0.5A”）．

故答案為：（1）0～0.6A；（2）有示數(shù)；無示數(shù)；（3）0.8；變大；（4）R₂（規(guī)格為“50Ω，0.5A”）．

點評 本題測量小燈泡的電功率，考查器材的選擇、額定功率的計算，歐姆定律的應用等知識．