Question

【题目】小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”,所用电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10左右

(1)甲图是小明同学连接的错误电路,在应改动的一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法

（_________________）

(2)正确连线后,闭合开关,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,他接下来的操作是_____。

(3)故障排除后,开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片,看到如图乙所示的电压表示数,为使灯泡正常发光,应向_______(选填“左”或“右”)端移动滑片:最后小明根据测量数据绘制了灯泡的1-U图像,如图丙所示。则灯泡的额定电功率为________。

(4)他又找来了3个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻替换小灯泡,来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中,控制电阻两端的电压为2V不变,为了完成实验,他选用的滑动变阻器的阻值至少为_______Ω

Answer 1

【答案】 断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到最左端 右 0.5W 40

【解析】

（1）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与电流表串联，电压表与灯并联，如下所示：

（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，说明电路中电流过大，将灯烧坏了，他接下来的操作是：断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到最左端；

（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；根据测量数据绘制了灯泡的I-U图像知，灯在额定电压下的电流为0.2A，灯泡的额定电功率为：；

（4）电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U-UV=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=2×20Ω=40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器。