Question

14．某同学要测量一根额定电压为2.5V，阻值约为10Ω的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示．使用的电源电压约为6V，滑动变阻器规格是“10Ω2A”和“20Ω1A”各一个．

（1）为了实验能够顺利完成，该同学应该选用规格是20Ω 1A的滑动变阻器；
（2）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线连接图乙所示的实物图；
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至b（选填“a”或“b”）端；
（4）闭合开关后，该同学将滑动变阻器的滑片移到某一位置后，观察到电压表的示数如图丙所示，为了测量小灯泡的额定功率，接下来应该将滑动变阻器的滑片P向a（选填“a”或“b”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，若此时电流表示数为0.24A，则该灯泡的额定功率为0.6W．

Answer 1

分析 （1）由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，由串联电路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滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器；
（2）按照电路图连接实物图，电流表串联、电压表并联、滑动变阻器“一上一下”接；注意电流表、电压表的量程；
（3）为了保护电路，滑动变阻器滑片应放在阻值最大处；
（4）根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数，电压表的示数小于灯泡的额定电压，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，根据P=UI算出额定功率．

解答 解：
（1）灯泡正常发光时，通过的电流约是I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此时滑动变阻器两端的电压：U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路的电阻R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，所以应选择“20Ω 1A”的滑动变阻器；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-0.6A，滑动变阻器“一上一下”的接，电路连接如图所示：

（3）为了保护电路，滑动变阻器滑片应放在阻值最大处即b处；
（4）电压表使用0～3V量程，分度值为0.1V，电压为2.2V；
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向a端移动，使电压表的示数为2.5V为止．根据P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案为：（1）20Ω  1A；（2）电路连接如图所示；（3）b；（4）a；2.5；0.6．

点评 本题考查了滑动变阻器的选择、电路连接、注意事项、电压表的读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算等，是一道基础题．