题目内容

2．如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路．其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为l0Ω．滑动变阻器有A规格“l0Ω2A”、B规格“50Ω lA”可选．

（1）本实验应该选择B规格的滑动变阻器（选填“A”或“B”）．
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整．开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于B（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小．
（4）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示．要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向A （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V，由如表中的数据可知小灯泡的额定功率为0.5W．移动滑片P到不同位置，读出两电表示数，并记录在设计好的表格中，如表所示．该表格的设计存在一个明显不当处，请你指出来：．
次数123
U/V2.02.53.0
I/A0.180.20.22
P/W
发光情况
平均值

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格；
（2）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联；为保护电路，在闭合开关前，应将滑片滑至最大阻值处；
（3）闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，说明灯泡分得的电压太小，电路中的电阻过大造成的；
（4）根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数，电压表的示数小于灯泡的额定电压，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小．灯泡只有在额定电压下工作时的功率才是额定功率，额定功率不能求平均值．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电压等于额定电压UL=2.5V，
根据欧姆定律可知，此时电路电流约为I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，
所以本实验中应该选择规格为“50Ω  1A”的B滑动变阻器；
（2）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，如图所示：

为保护电路，在闭合开关前，应将滑片滑至最大阻值处，由图可知，滑片应移至B处；
（3）闭合开关后，电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；
（4）电压表使用0～3V量程，分度值为0.1V，电压为1.8V；要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从1.8V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V为止；
由表中数据可知，小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W；
灯泡电压改变时，电功率发生改变，求电功率的平均值无意义，不应该有平均值一栏．
故答案为：（1）B；（2）如图；B；（3）滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；（4）A；0.5；灯泡电压改变时，电功率发生改变，求电功率的平均值无意义，不应该有平均值一栏．

点评 本题考查了滑动变阻器的选择和串联电路特点及欧姆定律的应用、电路现象的判断、电压表的读数、滑动变阻器的使用等，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等且会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程．

练习册系列答案
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③多次改变滑块上砝码的个数，并重复步骤②，记录相应数据如表所示．
砝码个数 1 2 34 5
滑块和砝码的总重G/N 1.50 2.002.50 3.00 3.50
弹簧测力计示数F/N 0.60 0.830.97 1.20 1.40
（1）此实验是根据二力平衡原理测出滑动摩擦力大小的．
（2）根据表中数据在坐标纸上做出F-G的图象．
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