Question

15．小明想检验标有“2.5V  0.75W”字样的灯泡是否合格（额定电压下，电功率在0.75w±0.1W的范围内，属于合格产品）在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，实验器材如图甲所示．
（1）电源电压为6V，应选用滑动变阻器的规格为B
A．10Ω  0.3A     B．20Ω  0.5A    C．20Ω  0.1A
（2）请用笔划线代替导线将电路连接完整，要求闭合开关后，使滑片P向右端移动时小灯泡的亮度变亮；
（3）正确连接电路后，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示为0.32A，则该产品合格 （合格/不合格）．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的规格确定灯泡正常发光时的电流，根据电源电压和灯泡的额定电压，计算出滑动变阻器两端的电压，由公式R=$\frac{U}{I}$计算出灯泡正常发光时所需滑动变阻器的值，便可得出结论；
（2）要使滑片向右滑动时灯泡变亮，则滑动变阻器的阻值变小，从而确定变阻器下面所接的接线柱；
（3）根据图乙确定电流表的量程和分度值，读出示数，由公式P=UI计算出灯泡的电功率，与其所标规格比较判断是否合格．

解答 解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流大约为：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.75W}{2.5V}$=0.3A；
滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=6V-2.5V=3.5V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.3A}$≈11.7Ω；
A选项，变阻器的最大阻值为10Ω，小于11.7Ω，不符合要求，C选项中，变阻器允许通过的最大电流为0.1A，小于0.3A，不符合要求，只有B选项符合要求；
（2）将滑动变阻器串联在电路中，已接了上面一个接线柱，应再接下面一个接线柱，由于滑片P向右端移动时小灯泡的亮度变亮，则变阻器的阻值应变小，所以下面应接右边的接线柱，如图所示：

（3）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，所以灯泡的电功率：
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W，且0.8W-0.75W=0.05W＜0.1W，所以该灯泡合格．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）0.32；合格．

点评 此题是测量灯泡电功率的实验，该实验是电学的重点实验，首先要熟练掌握电功率的实验原理，有关电路的连接、滑动变阻器的使用、电表的使用及读数是电学实验中的常考内容．（1）问中有关变阻器规格的选择，要应用到欧姆定律及串联电路的电流、电压特点，考查全面，难度适中．