Question

15．在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右，可供選用的滑動(dòng)變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω、50Ω，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．

（1）應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是R₂（填“R₁”或“R₂”）．
（2）電路正確連接后．閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是C．
A．更換小燈泡　
B．檢查電路是否斷路
C．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片
D．向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片
（3）小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的電壓表量程是0～3V，但刻度模糊不清，無(wú)法直接讀出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，卻能從0～15V擋的刻度線看出指針停在11.5V處，則加在電壓表兩端的實(shí)際電壓為2.3V．
（4）如圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的U-I圖象．根據(jù)圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，小燈泡的電阻將變大．

Answer 1

分析 （1）已知燈泡額定電壓與燈泡阻值，由歐姆定律可以求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，根據(jù)該阻值選擇滑動(dòng)變阻器；
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，不用更換燈泡，也不用檢查電路是否斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過(guò)大的原因，然后進(jìn)行下一步操作；
（3）若指針偏轉(zhuǎn)角度相同，大量程的讀數(shù)為小量程讀數(shù)的5倍，據(jù)此分析即可．
（4）根據(jù)圖象獲得燈泡2.5V時(shí)的電流，根據(jù)P=UI，計(jì)算額定功率．
滑片左移，滑動(dòng)變阻器接入電路的長(zhǎng)度變短，電阻變小，總電阻變小，電路電流增大，燈泡電壓增大，溫度升高，燈絲電阻增大．

解答 解：
（1）由歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流約為：I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，因此應(yīng)選規(guī)格為50Ω的滑動(dòng)變阻器R₂；
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，燈泡沒(méi)壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，即應(yīng)進(jìn)行C項(xiàng)操作；
（3）由電壓表的兩個(gè)量程關(guān)系，若指針偏轉(zhuǎn)角度相同，大量程的讀數(shù)為小量程讀數(shù)的5倍，所以電壓的實(shí)際值為：$\frac{11.5V}{3}$=2.3V；
（4）由圖象可知，當(dāng)燈泡兩端電壓2.5V時(shí)通過(guò)的電流為0.2A，
所以小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
滑片向左移滑片，滑動(dòng)變阻器電阻減小，總電阻減小，電流增大，燈泡電壓增大，燈絲溫度升高，電阻增大．
故答案為：（1）R₂；（2）C；（3）2.3；（4）0.5；（4）大．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查器材的選擇、操作過(guò)程、電功率的計(jì)算、影響電阻大小的因素等，都是�？紗�(wèn)題，應(yīng)熟練掌握．