Question

8．在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小雨同学用一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“20Ω、1.5A”的滑动变阻器．

（1）如果小灯泡的额定功率小于1W，电流表的量程应选0～0.6A为宜．
（2）请用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整（连线不得交叉）．要求当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数增大．
（3）多次测量通过小灯泡的电流和他两端的电压，根据记录的数据，小雨画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图象（如图乙），根据图象提供的信息，小灯泡正常发光时，此时滑动变阻器的电功率为0.125W．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后确定电流表的量程；
（2）电流表与灯泡串联，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数增大，说明接入电路中的电阻变小，则滑片的右下方接线柱必须接入电路中；
（3）额定电压下灯泡正常发光，根据图乙读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据P=UI求出此时滑动变阻器的电功率．

解答 解：（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流小于I_额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，则电流表的量程为0～0.6A；
（2）电流表与灯泡串联，当滑片的右下方接线柱接入电路中时，滑片向右移动时电流表示数增大，如下图所示：

（3）额定电压下灯泡正常发光，由图乙可知，灯泡两端电压U_L=U_额=2.5V时，电路中的电流I=I_L=0.25A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=3V-2.5V=0.5V，
此时滑动变阻器的电功率：
P_滑=U_滑I=0.5V×0.25A=0.125W．
故答案为：（1）0～0.6；（2）如上图所示；（3）0.125．

点评 本题考查了电流表量程的确定和滑动变阻器的正确连接、串联电路特点以及电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．