Question

1．小敏到实验室做“测量小灯泡功率”的分组实验．待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：A．电源：电压是6V的蓄电池，B．电流表A（0～0.6A，0～3A），C．电压表（0～3V，0～15V），D．滑动变阻器R₁（5Ω，0.3A），E．滑动变阻器R₂（100Ω，0.5A），F．滑动变阻器R₂（50Ω，1A），G．开关S，导线若干．

（1）实验中，应该选用的最合适的滑动变阻器是F（选填器材序号）；
（2）如图甲是小敏连接的部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（3）当小敏刚刚连接完最后一根导线时，发现小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡就灭了，而且小灯泡似乎有点白色的感觉，不像原来透明了，检查连线是正确的．请指出小敏连接电路时，可能的二处错误操作：
连接电路时开关没有断开；滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处．
（4）改正错误后，小敏重新实验．记下几组对应的电压表和电流表的示数，绘制成图乙所示的I-U图象，根据图中信息，可以计算出小灯泡的额定功率是0.625瓦．

Answer 1

分析 （1）根据串联电路的特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，然后由欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，根据这个阻值，判断选择哪个滑动变阻器；
（2）滑动变阻器与灯、开关串联，安装一下一上的原则连入电路；
（3）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片应置于阻值最大位置处，据此分析答题；
（4）根据图乙所示电流表，确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，然后由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率．

解答 解：
（1）灯泡正常发光时，通过其的电流约是I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_灯泡=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的电阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞5Ω，所以应选择滑动变阻器R₃（50Ω，1A）；
（2）由图可知：滑动变阻器上边的接线柱已连接，所以将开关串联滑动变阻器的下边的B接线柱接入电路即可，如图：
．
（3）连接好最后一根导线，灯泡立即发出耀眼的光，说明连完最后一根线，电路是闭合的，连接电路时，开关没有断开；灯泡发出耀眼的光，说明灯泡实际功率很大，电流电流与很大，电路电阻较小，连接电路时，滑动变阻器阻值没有全部接入电路．
（4）由图乙可知，电压为2.5V，电流为0.25A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案为：（1）F；（2）如图所示；（3）连接电路时开关没有断开；滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处；
（4）0.625．

点评 本题考查了测量灯的电功率的实验的原理、电路的连接及功率的计算、滑动变阻器的使用．在连接电路时，开关应是断开的，滑动变阻器的阻值应是最大的．