在“测定小灯泡的电功率的实验中.选用如图甲所示的器材.其中电源电压为6V.小灯泡额定电压为2.5V．(1)为能顺利完成该实验探究.下列两种规格的滑动变阻器应选用B．A．“10Ω 0.5A 的滑动变阻器 B．“20Ω 0.5A 的滑动变阻器(2)用笔画线代替导线.将图甲所示的实物电路连接完整．(3)连好电路.闭合开关前.应将图甲� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．

（1）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用B．
A．“10Ω　0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω　0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（3）连好电路，闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到A（选填“A”或“B”）端．
（4）闭合开关，移动滑片到某位置时，发现电压表的示数如图乙所示；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向B（选填“A”或“B”）端移动．
（5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示．分析图象可知：该小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω，额定功率为0.5W．

分析（1）由I=$\frac{U}{R}$计算灯泡正常发光的电流，滑动变阻器与灯泡串联．根据串联电路特点和欧姆定律计算滑动变阻器的电阻；
（2）实物连接注意量程的选择，正负接线柱；
（3）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处；
（4）读出乙图中电压表的示数，此时灯泡的电压小于额定电压，要灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联分压的规律确定滑片移动的方向；
（5）当灯泡电压达到额定电压时灯泡正常发光，由图象读出灯泡电压2.5V时的电流，根据P=UI计算额定功率．

解答解：
（1）电源电压U=6V，灯泡正常工作时，灯泡额定电压：U_L=2.5V，则灯泡正常发光时的电流I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{12Ω}$≈0.21A，
根据串联电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑动变阻器连入阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.21A}$≈16.7Ω，所以应选20Ω 0.5A的滑动变阻器；
（2）由于灯泡正常发光时的电流I=0.21A，所以电流表选用0～0.6A量程，滑动变阻器和电流表串联，如下图：
；
（3）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，由甲图可知滑片应滑到A端；
（4）小灯泡额定电压为2.5V，由图乙可知，电压表的示数为2.2V，低于额定电压；要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联分压的规律可知，应减小变阻器两端的电压，减小变阻器的阻值，应将滑片向B端滑动，直到电压表的示数为2.5V；
（5）当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由图丙可知，此时灯泡的电流为0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：电阻R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）B；（2）如图所示；（3）A；（4）B；（5）12.5；0.5．

点评本题考查了“测定小灯泡的电功率”的实验，涉及到电路故障的分析、电路的动态变化问题、电功率的计算、图象的分析等等，综合性较强．

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