Question

15．小明想檢驗(yàn)標(biāo)有“2.5V  0.75W”字樣的燈泡是否合格（額定電壓下，電功率在0.75w±0.1W的范圍內(nèi)，屬于合格產(chǎn)品）在“測(cè)量小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示．
（1）電源電壓為6V，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為B
A．10Ω  0.3A     B．20Ω  0.5A    C．20Ω  0.1A
（2）請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線將電路連接完整，要求閉合開關(guān)后，使滑片P向右端移動(dòng)時(shí)小燈泡的亮度變亮；
（3）正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示為0.32A，則該產(chǎn)品合格 （合格/不合格）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的規(guī)格確定燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，根據(jù)電源電壓和燈泡的額定電壓，計(jì)算出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，由公式R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)所需滑動(dòng)變阻器的值，便可得出結(jié)論；
（2）要使滑片向右滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮，則滑動(dòng)變阻器的阻值變小，從而確定變阻器下面所接的接線柱；
（3）根據(jù)圖乙確定電流表的量程和分度值，讀出示數(shù)，由公式P=UI計(jì)算出燈泡的電功率，與其所標(biāo)規(guī)格比較判斷是否合格．

解答 解：（1）由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流大約為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.75W}{2.5V}$=0.3A；
滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=6V-2.5V=3.5V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.3A}$≈11.7Ω；
A選項(xiàng)，變阻器的最大阻值為10Ω，小于11.7Ω，不符合要求，C選項(xiàng)中，變阻器允許通過的最大電流為0.1A，小于0.3A，不符合要求，只有B選項(xiàng)符合要求；
（2）將滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，已接了上面一個(gè)接線柱，應(yīng)再接下面一個(gè)接線柱，由于滑片P向右端移動(dòng)時(shí)小燈泡的亮度變亮，則變阻器的阻值應(yīng)變小，所以下面應(yīng)接右邊的接線柱，如圖所示：

（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.32A，所以燈泡的電功率：
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W，且0.8W-0.75W=0.05W＜0.1W，所以該燈泡合格．
故答案為：（1）B；（2）見上圖；（3）0.32；合格．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是電學(xué)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，首先要熟練掌握電功率的實(shí)驗(yàn)原理，有關(guān)電路的連接、滑動(dòng)變阻器的使用、電表的使用及讀數(shù)是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的�？純�(nèi)容．（1）問中有關(guān)變阻器規(guī)格的選擇，要應(yīng)用到歐姆定律及串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，考查全面，難度適中．