Question

20．如图甲所示是测量小灯泡额定功率的实验电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定为4.5V，所用滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”．

（1）在图中用笔画线代替导线完成电路连接．要求：滑动变阻器滑片P 向右滑时，变阻器阻值变小．
（2）排除故障后，闭合开关，手移动滑片眼观察电压表，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是0.75W．
（3）若还想探究电流与电阻的关系，应将甲图中小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2.5V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数．在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物，特别注意电流表、电压表量程的选择和正负接线柱的接法，注意滑动变阻器的接法要一上一下．
（2）根据串分压的知识进行分析，在串联电路中，电阻越大分得的电压越多．在进行电流表的读数时，注意量程和分度值．将电压值和电流值代入公式P=UI计算出额定功率．
（3）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）根据电路图连接实物电路，先将串联的元件连接好，最后将电压表并联在灯泡两端．小灯泡的功率很小，所以电流很小，电流表可选择0～0.6A的量程；滑动变阻器滑片向右移动电阻变小，接右下接线柱．如图所示：

（2）闭合开关后，为使灯泡正常发光，手应移动滑动变阻器，眼睛观察电压表，使灯泡两端的电压为额定电压2.5V．
根据乙图，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，其读数为0.3A，所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（3）电源电压为4.5V，电阻两端电压为2.5V，滑动变阻器分压为4.5V-2.5V=2V，电路的电流为：I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，
则定值电阻的最大值为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω．
故答案为：（1）如图所示；（2）电压表；0.75；（3）25．

点评 本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、电表读数、求灯泡功率等问题，连接电路图时要注意电表量程的选择；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．