在测定“小灯泡电功率的实验中.小明所在的实验小组用的电源电压为6V.小灯泡额定电压为2.5V.电阻约为10Ω．可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω.50Ω．他们所设计的实验电路如图1所示．(1)在连接电路时.开关应处于断开状态.应该选用的滑动变阻器是R2 (选填“R1 或“R2 )．(2)请你用笔画线代替导线.按照电路图将实物� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω．他们所设计的实验电路如图1所示．

（1）在连接电路时，开关应处于断开状态，应该选用的滑动变阻器是R₂ （选填“R₁”或“R₂”）．
（2）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整．（导线不能交叉）
（3）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为2V．
V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向右（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图所示的I-U图象（图3），根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5 W．

分析（1）由欧姆定律求出灯正常时的电流大小，根据串联电路电压的规律及欧姆定律求出灯正常工作时变阻器连入电路中的电阻大小，确定变阻器的规格；
（2）由灯的额定电压确定电压表量程与灯并联，由灯正常工作时的电流确定电流表选用的量程与灯串联；
（3）灯在额定电压下正常发光，根据图2中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
（4）根据图3找到额定电压下的电流，根据P=UI求灯的额定功率．

解答解：（1）实验小组用的电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯正常工作时的电流大小：
I=$\frac{{U}_{L}}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
当灯正常发光时，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
根据串联电路电流的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中电阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，
故应选用选用的滑动变阻器最大阻值为50Ω的R₂做实验；
（2）由（1）知，灯的额定电压为2.5V，正常工作时的电流为0.25A，电压表、电流表均选用小量程，注意电表正负接线柱的接法，如下所示：

（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；
（4）由图3绘制成图所示的I-U图象知，灯的额定电压为2.5V时的电流为0.2A，则灯的额定功率：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）R₂（2）如上所示；（3）2V；右；（4）0.5．