Question

16．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右，可有两个规格分别为“10Ω 1A”、“20Ω 2A”的互动变阻器．
（1）为了保证电路各元件的安全，本实验中应该选择规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器；连接电路时，开关应断开，图甲中已有部分电路联好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）电路正确连接后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数．接下来首先应进行的操作是C
A．检查电路是否断路
B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）将电路连接完整并经检查无误后，为了测量小灯泡的功率，将变阻器的滑片P移至某点时，电压表的示数如图乙所示，电压表的示数为2.2V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B（选填“A”或“B”）端滑动，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为0.28A，该灯泡的额定功率为0.7W，实验中多次测量的目的是：取平均值减小误差．

Answer 1

分析 （1）由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入的阻值，从而确定变阻器的规格；连接电路时，开关要断开；根据灯的额定电流确定电流表量程；
（2）连接电路时，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大，据此分析回答；
（3）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据图乙电压表小量程读数，比较电压表的示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；根据图丙电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；
多次测量的目的是为了提高测量的准确程度，减小误差．

解答 解：（1）测量小灯泡的电功率实验中，L与R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，
串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光时电路中电流约为：
I=I_R=I_L=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，变阻器分得的电压U_滑=U-U_额=6V-2.5V=3.5V
此时变阻器连入阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，
所以应选择滑动变阻器R₂；
为保护电路，接电路时，开关应断开；
因图中提示，电压表选用小量程，如下所示：

（2）连接电路时，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大．闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡亮度；
（3）图乙中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，因灯在额定电压下正常发光，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律要减小变阻器分得的电压，由分压原理，向B移动滑片，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用小量程分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流为0.28A，
该灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
实验中多次测量的目的是：是为了提高测量的准确程度，减小误差．
故答案为：（1）“20Ω 2A”；断开；如上所示；（2）C；（3）2.2；B；0.28；0.7；取平均值减小误差．

点评 本题测量小灯泡电功率，考查器材的选择、注意事项、电路的连接、操作过程、额定功率的计算及数据的处理，要掌握．