Question

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，待测小灯标有“2.5V”字样：

（1）在图甲所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接．要求滑片向右移动时，电流表示数变大．
（2）闭合电键前，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是______．
（3）为了测出小灯的额定功率，在移动滑片时，眼睛应注意观察______的示数；当小灯正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯的额定功率为______瓦．
（4）若电压表损坏，现有阻值已知的定值电阻R，用图丙所示的电路也可以测量小灯泡L的额定功率．请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤：
①闭合开关S和S₁，断开S₂，调节滑动变阻器使电流表的示数为I₁，I₁=______，并记录电流表的示数为I₁；
②断开开关S₁，闭合开关S和S₂，______；记录此时电流表的示数为I₂；
③则灯泡L的额定功率P=______．（用已知量和实验中所测物理量的字母表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片向右移动时电流表示数变大说明接入电路中的电阻变小即右下方接线柱必须接入电路中；
（2）为防止电路中电流过大烧坏用电器，闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）为测小灯的额定功率，应注意观察电压表的示数，使灯泡两端的电压为2.5V；根据电流表的量程和分度值读出此时通过小灯泡的电流，根据P=UI求出小灯的额定功率；
（4）由电路图可知，电路中无电压表，只有电流表；要测2.5V的小灯泡L的额定，可根据并联电路各支路两端的电压相等进行设计电路；即调节滑动变阻器接入电路的电阻，使R与电流表示数的乘积为2.5V，再用电流表测出干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，最后利用P=UI求出灯泡的额定功率．
解答：解：（1）滑动变阻器的右下方接线柱与电源的正极相连，如下图所示：

（2）闭合电键前，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是保护电路；
（3）要测出小灯的额定功率，应在移动滑片时，眼睛注意观察电压表的示数，使其达到2.5V；
由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以小灯泡的额定电流为0.22A，
所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.22A=0.55W；
（4）由实验电路图可知主要测量步骤：
①闭合开关S和S₁，断开S₂，调节滑动变阻器使R和电流表示数的乘积为2.5V，并记录电流表的示数为I₁；
②断开开关S₁，闭合开关S₂，保持滑动变阻器的阻值不变，记录此时电流表的示数为I₂；
③通过灯泡的电流I_L=I₂-I₁，则灯泡L的额定功率P=2.5（I₂-I₁）．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）保护电路；     
（3）电压表；0.55；
（4）①；②保持滑动变阻器的阻值不变；③2.5V（I₂-I₁）．
点评：本题考查了滑动变阻器的连接和电流表的读数以及电功率的计算等，要注意测量小灯泡额定功率的实验，一般根据伏安法进行实验，若无电流表可根据串联电流的电流特点进行设计实验；若无电压表可根据并联电路的电压特点设计实验．