Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室電源電壓為6V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，某同學(xué)選擇一個(gè)額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右的小燈泡，并畫(huà)出了電路圖（圖甲）。

（1）若按照該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室里有最大阻值是10Ω和50Ω的滑動(dòng)變阻器，你認(rèn)為應(yīng)該選擇最大阻值為_______Ω的滑動(dòng)變阻器；

（2）將圖乙中的滑動(dòng)變阻器和電壓表（選用合適的量程）接入電路__________；

（3）在實(shí)驗(yàn)器材選擇無(wú)誤，電路連接正確的情況下，閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數(shù)，按照?qǐng)D乙的連接圖判斷，要讓燈泡發(fā)光，你的操作是__________________；

調(diào)整電路正常后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過(guò)程中，燈泡突然熄滅，電流表突然變得無(wú)示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6V，你判斷故障可能是__________________；

（4）為進(jìn)一步確定小燈泡亮度與電壓的關(guān)系，做了多次實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了小燈泡的U－I圖像（如圖丙所示）。請(qǐng)根據(jù)圖像信息計(jì)算出小燈泡的額定功率是______W。

Answer 1

【答案】 50 將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng) 小燈泡斷路 0.5

【解析】（1）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流： ，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻： ，故選最大阻值是50Ω的滑動(dòng)變阻器；（2）燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0～3V且與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱與燈泡相連，如下圖所示：

（3）電壓表和電流表都有示數(shù)說(shuō)明電路通路且燈泡沒(méi)有短路，燈泡不亮的原因是實(shí)際功率太小，下一步的操作是：將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)；燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無(wú)示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6V，說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦�，故障可能是小燈泡斷路；�?）由圖象可知，燈泡兩端的電壓UL=2.5V時(shí)，通過(guò)的電流IL=0.2A，則燈泡的額定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W．故答案為：（1）50；（2）如上圖所示；（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)；小燈泡斷路；（4）0.5．