Question

14．某同學(xué)要測量一根額定電壓為2.5V，阻值約為10Ω的小燈泡的額定功率，電路圖如圖甲所示．使用的電源電壓約為6V，滑動變阻器規(guī)格是“10Ω2A”和“20Ω1A”各一個．

（1）為了實驗?zāi)軌蝽樌�完成，該同學(xué)應(yīng)該選用規(guī)格是20Ω 1A的滑動變阻器；
（2）根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線連接圖乙所示的實物圖；
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至b（選填“a”或“b”）端；
（4）閉合開關(guān)后，該同學(xué)將滑動變阻器的滑片移到某一位置后，觀察到電壓表的示數(shù)如圖丙所示，為了測量小燈泡的額定功率，接下來應(yīng)該將滑動變阻器的滑片P向a（選填“a”或“b”）端移動，直到電壓表的示數(shù)為2.5V，若此時電流表示數(shù)為0.24A，則該燈泡的額定功率為0.6W．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流，由串聯(lián)電路特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)該阻值選擇滑動變阻器；
（2）按照電路圖連接實物圖，電流表串聯(lián)、電壓表并聯(lián)、滑動變阻器“一上一下”接；注意電流表、電壓表的量程；
（3）為了保護(hù)電路，滑動變阻器滑片應(yīng)放在阻值最大處；
（4）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數(shù)，電壓表的示數(shù)小于燈泡的額定電壓，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，根據(jù)P=UI算出額定功率．

解答 解：
（1）燈泡正常發(fā)光時，通過的電流約是I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此時滑動變阻器兩端的電壓：U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器接入電路的電阻R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，所以應(yīng)選擇“20Ω 1A”的滑動變阻器；
（2）小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表的量程為0-3V，電流表的量程為0-0.6A，滑動變阻器“一上一下”的接，電路連接如圖所示：

（3）為了保護(hù)電路，滑動變阻器滑片應(yīng)放在阻值最大處即b處；
（4）電壓表使用0～3V量程，分度值為0.1V，電壓為2.2V；
要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向a端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V為止．根據(jù)P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：（1）20Ω  1A；（2）電路連接如圖所示；（3）b；（4）a；2.5；0.6．

點評 本題考查了滑動變阻器的選擇、電路連接、注意事項、電壓表的讀數(shù)、滑動變阻器的使用、電功率的計算等，是一道基礎(chǔ)題．