Question

（2009?楊浦區(qū)二模）某小組同學(xué)做“測定小燈電功率”的實(shí)驗(yàn)，老師為他們提供的器材如圖所示，其中電源電壓為6伏，小燈泡標(biāo)有“2.5V”，滑動(dòng)變阻器有“5Ω 1A”“20Ω 2A”和“50Ω 2A”三種規(guī)格．

（1）在圖所示的電路中，電壓表尚未連接，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電壓表正確連接到電路中．
（2）實(shí)驗(yàn)中多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的位置目的是為了

改變小燈兩端的電壓，使它等于，稍大于，稍小于額定電壓

．
（3）他們正確連接電路，實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)大于小燈的額定電壓，小燈發(fā)光較亮，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是

滑動(dòng)變阻器阻值太小

．
（4）該組同學(xué)經(jīng)過討論，調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，閉合電鍵后，觀察到電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖所示．將滑片移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，小燈恰好正常發(fā)光，這時(shí)電流表的示數(shù)是

0.35

安，小燈的額定功率為

0.875

瓦，滑動(dòng)變阻器的最大電阻是

20

歐．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，實(shí)物圖中只需要把電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端即可，注意正負(fù)接線柱的順序；
（2）實(shí)驗(yàn)中是研究小燈泡在額定電壓、低于額定電壓、高于額定電壓這三種情況下的發(fā)光功率，因此使用滑動(dòng)變阻器來改變電路中的電流，從而改變小燈泡兩端的電壓；
（3）小燈泡發(fā)光較亮，說明小燈泡兩端的電壓較大，電路中的電流較大，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值較�。�
（4）燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，剛閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻最大．由電源電壓、小燈泡兩端電壓和電路電流，根據(jù)R=

U

I

求出滑動(dòng)變阻器的最大電阻值；將滑片移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，小燈恰好正常發(fā)光，求出此時(shí)通過滑動(dòng)變阻器的電流，就是小燈泡的額定電流，根據(jù)額定電流和額定電壓用公式P=UI就可以算出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）小燈泡標(biāo)有“2.5V”，說明小燈泡的額定電壓是2.5V，因此電壓表的量程選0～3V即可，將它并聯(lián)在小燈泡兩端即可，如下圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)多次比較小燈泡在額定電壓、低于額定電壓、高于額定電壓這三種情況下的發(fā)光功率，因此多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的位置目的是為了改變小燈兩端的電壓，使它等于，稍大于，稍小于額定電壓．
故答案為：改變小燈兩端的電壓，使它等于，稍大于，稍小于額定電壓．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該至于最大阻值處，閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)大于小燈的額定電壓，小燈發(fā)光較亮，這是由于滑動(dòng)變阻器的阻值太小造成的，應(yīng)更換大阻值的滑動(dòng)變阻器．
故答案為：滑動(dòng)變阻器阻值太�。�
（4）①燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，剛閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻最大，此時(shí)電壓表示數(shù)為1.2V，電流表示數(shù)為0.24A，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值R=

U-U燈

I

=

6V-1.2V

0.24A

=20Ω；
②將滑片移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為最大阻值的一半，小燈恰好正常發(fā)光，小燈泡兩端的電壓為2.5V，此時(shí)通過滑動(dòng)變阻器的電流就是燈泡的額定電流，
即I=

U-U燈

1 2 R

=

6V-2.5V

10Ω

=0.35A；
③燈泡的額定電壓是2.5V，額定電流是0.35A，則燈泡的額定功率P_燈=UI=2.5V×0.35A=0.875A．
故答案為：0.35；0.875；20．

點(diǎn)評：本題考查了測量電功率實(shí)驗(yàn)中的實(shí)物電路連接、滑動(dòng)變阻器的作用，小燈泡額定功率的計(jì)算，這里學(xué)生容易出錯(cuò)的地方是利用小燈泡的電阻值進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，小燈泡燈絲的電阻隨溫度變化，這是學(xué)生出錯(cuò)最多的地方，也是本題中最難的地方．