Question

10．小明利用已有的实验器材，为了测定标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，设计了如图甲所示的电路图，其中定值电阻R₀的阻值为5Ω．
（1）请你依据电路图用笔画线代替导线，把图乙连接完整．（导线不得交叉）

（2）正确连接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表A₁示数为0.5A时，小灯泡正常发光．此时电流表A₂的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为0.75W．
（3）在实验测量过程中，电流表A₁与R₀串联起来作用相当于电压表，这种研究方法与下列探究所应用的方法相同D．
A．研究光的传播时引入“光线”
B．探究动能影响因素时，木块移动的距离反映动能大小
C．一切发声体都在振动
D．在研究串、并联电路时，引入“总电阻”的概念．

Answer 1

分析 （1）根据图甲连接实物图，R₀与电流表A₁串联，然后与灯泡并联，注意电流表量程的选择．
（2）由题意知，小灯泡的额定电压U=2.5V，电阻R₀=5Ω与灯泡并联，它们的电压相等，由I=$\frac{{U}_{{R}_{0}}}{{R}_{0}}$=$\frac{U}{{R}_{0}}$可求出灯泡正常灯泡正常发光时电流表A₁的示数I₁；由电路图知：电流表A₂的量程是3A，由图可读出电流表A₂的示数I₂，根据并联电路的特点求出流过灯泡的电流I_L=I₂-I₁，由P=UI₂，求出灯泡功率．
（3）测小灯泡的额定功率需要使灯泡正常发光，没有电压表，由电路图可知借助了A₁与R₀串联间接测出了灯泡电压，此时用了等效替代的方法；

解答 解：（1）电阻R左端接线柱与滑动变阻器左端上面的接线柱相连，灯泡左端的接线柱与电流表A₂的3A接线柱相连，电路图如图所示；

（2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表A₁示数为I₁=0.5A时，小灯泡正常发光，此时并联电路电压U=I₁R₀=0.5A×5=2.5V．由图知电流表A₂的示数I₂=0.8A，流过灯泡的电流I_L=I₂-I₁=0.8A-0.5A=0.3A，灯泡功率P=UI₂=2.5V0.3A=0.75W．
（3）由电路图可知，A₁与R₀串联后与L并联，根据U_L=U₀=I₁R₀间接测出了L两端电压，这样才能使灯泡正常发光，即A₁与R₀串联起来作用相当于电压表，此时用了等效替代的方法；故：
A、研究光的传播时引入“光线”，是采用的模型法；
B、探究动能影响因素时，木块移动的距离反映动能大小，是用的转换法；
C、一切发声体都在振动，是用的实验法得出的；
D、在研究串、并联电路时，引入“总电阻”的概念，是用的等效替代法，所以D正确；
故答案为：（1）见上图；（2）0.5；0.75； （3）电压表；D．

点评 本题是测小灯泡功率的实验，考查了电路连接、实验操作、电表读数入功率的计算等，关键是根据电路图明确实验的原理．