题目内容
17．在测量“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为：“5Ω1A”、“20Ω2A”的滑动变阻器可供选择．
（1）本实验中应该选择规格为“20Ω2A”的滑动变阻器．
（2）请你用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路补充完整． （导线不能交叉）
（3）连好电路，闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙）为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向B （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）实验过程中，若小灯泡发生短路，则下列判断正确的是C
A．电压表有示数 B．小灯泡可能被烧坏
C．电流表有示数 D．电压表和电流表都没有示数
（5）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（6）实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器的BP部分比PC部分热，这是因为BP部分与PC部分串联，电流相等，并且BP部分比PC部分电阻大，根据焦耳定律可知，在通电时间相等的情况下，BP部分产生的热量多．
分析 （1）已知灯泡额定电压和电阻的大约值，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时电路中的电流，根据电阻的串联求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值，据此判断滑动变阻器的规格；
（2）根据灯泡的额定电流确定电流表的量程，并将电流表与电源、灯泡串联连接；
（3）根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数；比较电压表示数与灯泡额定电压的关系，即要使灯泡正常工作，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；
（4）灯泡短路时，电路中的总电阻变小，总电流变大，灯泡中没有电流通过；
（5）根据I-U图象读出电压表为2.5V时对应的电流，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（6）根据焦耳定律进行分析．
解答 解：
（1）灯泡正常发光时，电路中的电流：I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2V}{0.25A}$=8Ω，大于滑动变阻器“5Ω 1A”的最大阻值，因此应选规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器；
（2）将电流表的负接线柱与电源负极相连，如下图所示：
（3）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2V；
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2V增大到2.5V，由I=IL=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$可知，电路的电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片应向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）灯泡短路时，电压表也被短路，电压表、灯泡中都没有电流通过，但电路中的总电阻变小，电流变大，因此电流表示数变大，灯泡和电压表均完好，故选C；
（5）根据图丙可知，当电压表示数为2.5V时，电路中的电流为0.2A，
故灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）由图可知，BP部分与PC部分串联，电流相等，并且BP部分比PC部分电阻大，根据焦耳定律可知，在通电时间相等的情况下，BP部分产生的热量多．
故答案为：（1）“20Ω 2A”；（2）见上图；（3）2；B；（4）C；（5）0.5；
（6）BP部分与PC部分串联，电流相等，并且BP部分比PC部分电阻大，根据焦耳定律可知，在通电时间相等的情况下，BP部分产生的热量多．
点评 本题考查了滑动变阻器的选择、实物电路的连接、电流表的读数、故障分析、功率计算以及从图象获取信息的能力，从图象中获取信息属于中招的热点，一定要掌握这种能力．
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小学生10分钟应用题系列答案
如图所示为一座抽水蓄能水电站的示意图．我国已兴建了好几座抽水蓄能水电站，这对于调节电力的供应起到了很好作用．深夜时，用过剩的电能通过抽水机D把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池．白天则通过闸T放水带动发动机M电，并向外提供电能．若上蓄水池长为150m，宽为30m，从深夜11时到清晨4时抽水，使上蓄水池水面升高20m，设抽水过程中水上升的高度始终保持400m，不计抽水过程中其他能量损耗，试求：
如图所示，某人用大小相同的力先后两次作用于相同的弹簧，请仔细观察（A）、（B）两图，表明力的作用效果与力的方向有关．除此以外，力的作用效果还与力的大小和作用点有关．
