题目内容

5.小明同学做测定“小灯泡的额定功率”的实验,所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω  1A)以及符合实验要求的电流表、电压表、开关和导线.如图甲是小明没有连接完整的电路.

(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整;
(2)小明同学移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率时,应将滑片P向B端移动(选填“A”或“B“).当小灯泡正常发光时,电流表示数如图(乙)所示,则小灯泡的额定功率是0.5W,
(3)小亮若利用该电路探究电流与电压的关系,请你思考该方案的可行性:不可行,因为小灯泡电阻不是定值.

分析 (1)本实验中电流表应与灯泡串联,根据灯泡规格由P=UI判断灯泡正常工作电流从而确定电流表量程;
(2)根据串联电路分压原理分析滑片的移动方向,由电流表的量程和分度值,读出电流表的示数,灯泡在额定电压下的功率为额定功率,由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率;
(3)探究电流与电压的关系时应保持电阻不变,由此分析.

解答 解:
(1)测定“小灯泡的额定功率”的实验中,电流表应与灯泡串联,由P=UI,灯泡正常工作电流小于I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A,所以电流表应使用0-0.6A量程,电路连接如图所示:
;
(2)电压表示数为2.2V,灯泡电压低于其额定电压,为了使灯泡电压增大到2.5V,应减小变阻器分得电压,根据串联电路的分压原理,应减小变阻器连入阻值,即滑片向右滑;
电流表使用0-0.6A量程,分度值0.02A,由图乙可知,小灯泡正常发光时,电流表示数为0.2A,
所以灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(3)电流与电压和电阻有关,所以探究电流与电压的关系时应保持电阻不变,但是小灯泡电阻会温度变化而改变,所以不可行.
故答案为:(1)见上图;(2)B;0.5;(3)不可行,因为小灯泡电阻不是定值.

点评 本题考查学生对测量小灯泡的额定功率实验的掌握,考查了学生对实验操作、电表量程的选择及读数、滑动变阻器的使用以及电功率的计算的掌握,综合性较强,有一定的难度.

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