Question

5．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，選用的小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．小華的物理老師在上課之前，查閱了該規(guī)格小燈泡的1與U的關(guān)系數(shù)據(jù)，如表所示：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.40	1.40	2.00	2.50	2.90
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求出該小燈泡的額定功率
（2）小華想親自做一次，看能否測得同樣的數(shù)據(jù)．于是她設計了電路，準備對該小燈泡進行再次測量．電源用的是2節(jié)新干電池，滑動變阻器的銘牌標有“50Ω 1A”．閉合開關(guān)前，要求滑片向左移動時電流表示數(shù)變小，請在圖甲中用筆畫線代替導線連接電路．

（3）閉合開關(guān)，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向B （選填“A”或“B；）端緩慢移動，眼睛注意觀察電壓表 （填元件名稱）．
（4）實驗過程中，小華發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑動變阻器滑片都無法得到上述表格中的一組數(shù)據(jù)，請根據(jù)所學的知識進行推斷：應是第1次（填序號）的數(shù)據(jù)．
為了得到表中完整的數(shù)據(jù)，經(jīng)小組討論，同學們提出了下列解決方案，其中可行的是C
A．將電壓表的量程換為0～15V                  B．將電流表換成量程更小的靈敏電流表
C．更換最大阻值大于或等于140Ω的滑動變阻器   D．換成電壓為6V的電源．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓結(jié)合表格中數(shù)據(jù)確定燈泡的額定電流，根據(jù)P=UI計算出功率；
（2）根據(jù)滑片向左移動時電流表示數(shù)變小，電阻變大知接右下接線柱；
（3）由圖b讀出電壓表的示數(shù)，若燈泡兩端的電壓低于額定電壓，則需減小滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.5V，實驗時手移動滑動變阻器，眼觀察電壓表；
（4）計算出滑動變阻器所需的最大阻值進行判斷．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，當燈泡兩端的電壓為2.5V時，電流為0.2A；
則額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（2）滑片向左移動時電流表示數(shù)變小，電阻變大，故接右下接線柱，電路連接如圖所示：

（3）由圖b知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，想測量小燈泡的額定功率，應減小滑動變阻器的阻值，將滑片P向B端滑動，同時眼睛觀察電壓表，使電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）由實驗數(shù)據(jù)知，有第1次數(shù)據(jù)知，當燈泡兩端的電壓為0.2V時，滑動變阻器的電壓應為3V-0.2V=2.8V，則滑動變阻器的電阻應為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.02A}$=140Ω；
而滑動變阻器的最大阻值為50Ω，所以不能得到上述數(shù)據(jù)，要想得到上述數(shù)據(jù)，應更換最大阻值大一些的滑動變阻器，故選C．
故答案為：（1）0.5；（2）見上圖；（3）2.2；B；電壓表；（4）1；C．

點評 此題考查了實物電路的連接，考查了有關(guān)電阻的計算，同時考查了滑動變阻器的使用，同時涉及到了串聯(lián)分壓的知識．