Question

1．小敏到實(shí)驗(yàn)室做“測量小燈泡功率”的分組實(shí)驗(yàn)．待測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：A．電源：電壓是6V的蓄電池，B．電流表A（0～0.6A，0～3A），C．電壓表（0～3V，0～15V），D．滑動(dòng)變阻器R₁（5Ω，0.3A），E．滑動(dòng)變阻器R₂（100Ω，0.5A），F(xiàn)．滑動(dòng)變阻器R₂（50Ω，1A），G．開關(guān)S，導(dǎo)線若干．

（1）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用的最合適的滑動(dòng)變阻器是F（選填器材序號）；
（2）如圖甲是小敏連接的部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．
（3）當(dāng)小敏剛剛連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡立即發(fā)出耀眼的光，接著小燈泡就滅了，而且小燈泡似乎有點(diǎn)白色的感覺，不像原來透明了，檢查連線是正確的．請指出小敏連接電路時(shí)，可能的二處錯(cuò)誤操作：
連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開；滑動(dòng)變阻器滑片沒有移到阻值最大處．
（4）改正錯(cuò)誤后，小敏重新實(shí)驗(yàn)．記下幾組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，繪制成圖乙所示的I-U圖象，根據(jù)圖中信息，可以計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.625瓦．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，根據(jù)這個(gè)阻值，判斷選擇哪個(gè)滑動(dòng)變阻器；
（2）滑動(dòng)變阻器與燈、開關(guān)串聯(lián)，安裝一下一上的原則連入電路；
（3）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處，據(jù)此分析答題；
（4）根據(jù)圖乙所示電流表，確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，然后由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過其的電流約是I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_燈泡=6V-2.5V=3.5V，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞5Ω，所以應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R₃（50Ω，1A）；
（2）由圖可知：滑動(dòng)變阻器上邊的接線柱已連接，所以將開關(guān)串聯(lián)滑動(dòng)變阻器的下邊的B接線柱接入電路即可，如圖：
．
（3）連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出耀眼的光，說明連完最后一根線，電路是閉合的，連接電路時(shí)，開關(guān)沒有斷開；燈泡發(fā)出耀眼的光，說明燈泡實(shí)際功率很大，電流電流與很大，電路電阻較小，連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值沒有全部接入電路．
（4）由圖乙可知，電壓為2.5V，電流為0.25A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案為：（1）F；（2）如圖所示；（3）連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開；滑動(dòng)變阻器滑片沒有移到阻值最大處；
（4）0.625．

點(diǎn)評 本題考查了測量燈的電功率的實(shí)驗(yàn)的原理、電路的連接及功率的計(jì)算、滑動(dòng)變阻器的使用．在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)是斷開的，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)是最大的．