Question

5．“测量小灯泡的电功率”的实验电路图如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整．
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到B（“A”或“B”）；
（3）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他首先应该操作的是C（填序号）
A、检查电路是否开路          B、检查电路是否短路
C、移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）调节滑片P至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率P_额为0.95W；
（5）现有滑动变阻器R₁（5Ω  0.5A）和R₂（50Ω  1A），实验时应选用滑动变阻器R₂．
（6）图丁是小明根据实验数据绘制的小灯泡的电流与电压关系图象．由图象可知，将两个完全相同的这样的小灯泡串联后直接接到2.5V的稳压电源上，则电路中总功率大于$\frac{1}{2}$P_额（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）电压表应与灯泡并联，由灯泡的额定电压确定电压表量程；
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到最大值处；
（3）灯泡不发光时，首先看电流表，在看电压表，最后移动滑动变阻器；
（4）读出电流表在额定电压下的电流，由P=UI计算出额定功率；
（5）灯泡电压为额定电压时，滑动变阻器分得电压最小，对应阻值最小，计算出最小电阻，通过额定电流和最小电阻，选择滑动变阻器；
（6）两个小灯泡串联后接在电压为2.5V的电源两端，根据串联分压可得出每只小灯泡两端的电压，从图丁中读出电路中的电流，再根据电功率公式求出电路总功率比较．

解答 解：
（1）由电路图知，电压表应与灯泡并联，由灯泡的额定电压2.5V，所以电压表应使用0-3V量程，如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到最大值B端；
（3）因为电流表和电压表都有示数，就应该考虑是灯泡实际功率太小，所以应该移动滑动变阻器．故选C；
（4）灯泡正常发光时电压为2.5V，由图丙知，电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，读出电流表示数I=0.38A，
所以灯泡的额定功率：P_额=U_额I=2.5V×0.38A=0.95W；
（5）由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光时变阻器连入阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{U-{U}_{额}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.38A}$=9.2Ω，
所以实验时应选用滑动变阻器R₂；
（5）两个规格相同的小灯泡串联后接在电压为2.5V的电源两端，则根据串联分压可得出每只小灯泡两端的电压为1.25V，
由图丁可知此时电路中的电流约为0.275A，
则电路的总功率：P_总=UI=2.5V×0.275A=0.6875W＞$\frac{1}{2}$P_额=$\frac{1}{2}$×0.95W=0.475W．
故答案为：
（1）见上图；（2）B；（3）C；（4）0.95；（5）R₂；（6）大于．

点评 能正确连接实物电路，会读取电流表的值，能灵活运用欧姆定律进行计算，知道串联电压的规律，能从图象中读出正确信息，并能利用电功率公式进行计算，是此题中考查的主要内容．