Question

【题目】在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，琪琪和航航设计的电路如图甲所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．琪琪的实验过程如下：

（1）她调节滑动变阻器，发现当电压表的示数为2.5V时，小灯泡不能正常发光，而航航发现了问题，于是继续向________ ﹙选填“左”或“右”﹚端调节滑动变阻器，使电压表的示数为________ V时，小灯泡正常发光．若此时通过小灯泡的电流如图乙所示，电流为________ A．

（2）她俩重新选择实验器材，不用电压表就测出了I额=0.3A的小灯泡的额定功率，设计的电路图如图丙所示．请你将下列实验步骤补充完整，并计算出小灯泡的额定功率﹙电源电压恒定且未知，滑动变阻器的最大阻值30Ω﹚．

①将滑动变阻器的电阻调到最大，开关S闭合，S1闭合，读出电流表的示数为0.2A，则电源电压为________V；

②开关S闭合，S1断开，调节滑动变阻器的滑片使电流为________ A时，小灯泡正常发光；

③开关S、S1均闭合，保持________，读出电流表的示数为0.4A；

④小灯泡额定功率P额=________W．

Answer 1

【答案】 左 2 0.4 6 0.3 滑动变阻器的滑片位置不变 0.45

【解析】 (1)由图甲可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，当电压表的示数为2.5V时，此时小灯泡两端的电压为4.5V2.5V＝2V<2.5V，所以小灯泡不能正常发光，需要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压规律可知应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应向左端调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V时，小灯泡两端的电压为2.5V，小灯泡正常发光。由图乙可知，电流表选择的量程为00.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A.(2)①将滑动变阻器的电阻调到最大,开关S闭合,S1闭合，灯泡被短路，电路为滑动变阻器的简单电路，读出电流表的示数为I＝0.2A,则电源电压为U＝IR最大＝0.2A×30Ω＝6V；②开关S闭合,S1断开，灯泡与滑动变阻器串联，要使小灯泡正常发光，调节滑动变阻器的滑片使电流等于其额定电流0.3A；③关S、S1均闭合,保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出电流表的示数为I′＝0.4A；灯泡被短路，电路为滑动变阻器的简单电路，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝＝15Ω；④小灯泡正常发光时，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器两端的电压：U滑＝I额R滑＝0.3A×15Ω＝4.5V，根据串联电路电压规律可知，小灯泡的额定电压：U额＝UU滑＝6V4.5V＝1.5V，则小灯泡额定功率P额＝U额I额＝1.5V×0.3A＝0.45W.