Question

7．在“测定小灯泡额定功率”的实验中：电路如图所示，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω．
（1）请选择下列器材的规格：
①电源电压（2V、2.5V、4.5V），选4.5V．
②电压表量程（0-3V、0-15V），选0～3V．
③电流表量程（0-0.6A、0-3A），选0～0.6A．
（2）电流、电压表的使用规则中规定：电流表不能直接接在电源两极上，由此可知它的内阻很小（填“很大”或“很小”）．
（3）实验中，小明调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为1.5V，记下电流表示数为0.2A，如此时取下小灯炮，电压表示数为4.5V，电流表示数为0A．
（4）小明继续实验，并记录了电压表示数为1.5V、2V、2.5V、3V时电流表的示数，要完成此实验，所选滑动变阻器的最大阻值应不小于15Ω．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电源电压和电压表的量程；
计算出灯泡的额定电流，根据额定电流的大小确定电流表的量程；
（2）电流表的内阻很小，不能直接接在电源的两极；
电压表的内阻很大，可以直接接在电源的两极，不能串联在电路中；
（3）电路发生断路，断路处两端的电压大约等于电源电压；
电路中电流大约为零；
（4）根据（3）计算出电阻的阻值，根据定值电阻的最小值，得出变阻器的最大阻值．

解答 解：（1）①小灯泡的额定电压为2.5V，由于其它元件的分压作用，电源电压应高于灯泡的额定电压，则电压表应选择4.5V；
②灯泡的额定电压为2.5V，电压表可选择0～3V的量程；
③灯泡的额定电流大约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A，故电流表可选择0～0.6A的量程；
（2）电流表不能直接接在电源两极上，否则会由于电流过大，烧坏电流表，由此可知电流表的内阻很小；
（3）取下小灯炮，灯泡发生断路，则相当于将电压表串联在电路中，此时电压表示数为电源电压4.5V，电路中电流几乎为零，则电流表示数为0；
（4）当电压表的示数为1.5V时，所需滑动变阻器的阻值最大，
此时滑动变阻器两端的电压为U_滑=4.5V-1.5V=3V；
滑动变阻器的最大阻值至少为：R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.2A}$=15Ω．
故答案为：（1）①4.5V；②0～3V；③0～0.6A；
（2）4.5V；0；
（3）电流表；很小；
（4）15．

点评 本题是测量小灯泡的电功率实验，主要考查了电流表、电源、电压表、滑动变阻器的使用及量程选择，都属电学实验的基础知识．