Question

10．小明利用已有的實(shí)驗(yàn)器材，為了測(cè)定標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的額定功率，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，其中定值電阻R₀的阻值為5Ω．
（1）請(qǐng)你依據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖乙連接完整．（導(dǎo)線不得交叉）

（2）正確連接好電路后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電流表A₁示數(shù)為0.5A時(shí)，小燈泡正常發(fā)光．此時(shí)電流表A₂的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（3）在實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程中，電流表A₁與R₀串聯(lián)起來作用相當(dāng)于電壓表，這種研究方法與下列探究所應(yīng)用的方法相同D．
A．研究光的傳播時(shí)引入“光線”
B．探究動(dòng)能影響因素時(shí)，木塊移動(dòng)的距離反映動(dòng)能大小
C．一切發(fā)聲體都在振動(dòng)
D．在研究串、并聯(lián)電路時(shí)，引入“總電阻”的概念．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖甲連接實(shí)物圖，R₀與電流表A₁串聯(lián)，然后與燈泡并聯(lián)，注意電流表量程的選擇．
（2）由題意知，小燈泡的額定電壓U=2.5V，電阻R₀=5Ω與燈泡并聯(lián)，它們的電壓相等，由I=$\frac{{U}_{{R}_{0}}}{{R}_{0}}$=$\frac{U}{{R}_{0}}$可求出燈泡正常燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表A₁的示數(shù)I₁；由電路圖知：電流表A₂的量程是3A，由圖可讀出電流表A₂的示數(shù)I₂，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出流過燈泡的電流I_L=I₂-I₁，由P=UI₂，求出燈泡功率．
（3）測(cè)小燈泡的額定功率需要使燈泡正常發(fā)光，沒有電壓表，由電路圖可知借助了A₁與R₀串聯(lián)間接測(cè)出了燈泡電壓，此時(shí)用了等效替代的方法；

解答 解：（1）電阻R左端接線柱與滑動(dòng)變阻器左端上面的接線柱相連，燈泡左端的接線柱與電流表A₂的3A接線柱相連，電路圖如圖所示；

（2）閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電流表A₁示數(shù)為I₁=0.5A時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)并聯(lián)電路電壓U=I₁R₀=0.5A×5=2.5V．由圖知電流表A₂的示數(shù)I₂=0.8A，流過燈泡的電流I_L=I₂-I₁=0.8A-0.5A=0.3A，燈泡功率P=UI₂=2.5V0.3A=0.75W．
（3）由電路圖可知，A₁與R₀串聯(lián)后與L并聯(lián)，根據(jù)U_L=U₀=I₁R₀間接測(cè)出了L兩端電壓，這樣才能使燈泡正常發(fā)光，即A₁與R₀串聯(lián)起來作用相當(dāng)于電壓表，此時(shí)用了等效替代的方法；故：
A、研究光的傳播時(shí)引入“光線”，是采用的模型法；
B、探究動(dòng)能影響因素時(shí)，木塊移動(dòng)的距離反映動(dòng)能大小，是用的轉(zhuǎn)換法；
C、一切發(fā)聲體都在振動(dòng)，是用的實(shí)驗(yàn)法得出的；
D、在研究串、并聯(lián)電路時(shí)，引入“總電阻”的概念，是用的等效替代法，所以D正確；
故答案為：（1）見上圖；（2）0.5；0.75； （3）電壓表；D．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、實(shí)驗(yàn)操作、電表讀數(shù)入功率的計(jì)算等，關(guān)鍵是根據(jù)電路圖明確實(shí)驗(yàn)的原理．