Question

【题目】在”测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻大约为20Ω.可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大值分别为20Ω, 40Ω,实验电路如图甲所示

(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整___________,要求向左移动滑片时电压表示数变小;经过判断可知本实验应该选用的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2“)

(2)如图乙所示是根据实验数据绘成的U-I图象。根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是_______W;某同学误将电压表并联在滑动变阻器两端,如图丙所示,他从滑片置于最右端时开始记录第1组数据,逐渐调节滑片测得多组数据并描绘出U-I图象如图所示,实际上小灯泡两端的电压太高会缩短灯泡的寿命,为使实验中小灯泡两端电压不超过3.5V,则清动变阻器接入电路的最小阻值为_____________Ω(保留一位小数)

完成实验后,小强利用电流表和阻值为R0的定值电阻,测量小灯泡L正常发光时的电功率P1,他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路.如图丁所示：

为了测量出灯泡L的电功率,请只添加两条导线完成图丁所示的实验电路的连接________：

②请把小明的实验步骤补充完整:

（1）断开开关S1、闭合开关S、S2,，移动滑动变阻器的滑片P,使_____________

（2）断开开关S2、闭合开关S、S1,记录___________

（3）请用R0及实验数据表示出P1. P1=__________

Answer 1

【答案】 R2 0.5 13.9 使电流表示数为 电流表示数为I 2.5V×(I)

【解析】 (1)测定小灯泡的电功率实验中，应将电流表、灯泡和变阻器串联，滑片左移电压表示数变小，说明电路中电流变小，电阻变大，所以应将B接线接入电路中；灯泡正常发光电流约为：I＝＝0.125A，所以电流表应使用00.6A量程。实物连接如图所示：

；

由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡发光时变阻器连入电路的阻值：R＝ ＝＝28Ω,所以应选择滑动变阻器R2；(2)灯泡电压等于其额定电压时正常发光，由图象知灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率：P额＝U额I＝2.5V×0.2A＝0.5W；为使实验中小灯泡两端电压不超过3.5V,根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：滑动变阻器分得最小电压U滑最小＝UUL最大＝6V3.5V＝2.5V，由图2可知：U滑＝2.5V时,I最大＝0.18A，根据欧姆定律得变阻器的最小阻值为：R滑最小＝13.9Ω；（3）为了测量出灯泡L的电功率，图丁所示的实验电路的连接如下：

②实验步骤：（1）闭合开关S1,S 2与触点1接触,调节滑动变阻器,使电流表A的示数为：I＝；(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S1,S 2与触点2接触，读出电流表示数为I；(3)在步骤（1）中,灯与R0并联,电流表测R0的电流,移动滑片应使通过R0的电压：U0＝I0R0＝2.5V,此时灯泡正常发光,电流示数为： ；在步骤(2)中,滑片位置不变,灯仍正常发光,电流表测灯与R0的总电流,所以通过灯泡的电流为：I；所以灯泡的额定功率表达式P1＝U额I额＝2.5V×(I).