Question

3．在“測量小燈泡的電功率”實驗中，選用的小燈泡上標有“2.5V”字樣，電源電壓為兩節(jié)新干電池，可供選用的滑動變阻器三個，分別為R₁“10Ω 2A”、R₂“20Ω 1.5A”和 R₃“100Ω 1A”．

（1）小華連接了如圖甲所示的電路，閉合開關前，小明發(fā)現有一根導線連接錯誤，請你用筆在圖中這根導線上畫“×”，并重新畫一根正確連接電路的導線（導線不能交叉）．
（2）正確連接電路后，將滑動變阻器調到最大阻值．閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，當小燈泡兩端的電壓是2.5V時，電流表的示數如圖乙所示，則通過小燈泡的電流是0.16A，小燈泡的額定功率是0.4W．
（3）小華按照正確方法進行了多次實驗，測量數據和觀察到的現象如下表所示．

實驗序號	1	2	3	4	5	6
發(fā)光情況	明亮	亮	較亮	較暗	微光	熄滅
電壓U/V	2.5	2.1	1.7	1.3	1	0.5
電流I/A	★	0.26	0.24	0.22	0.20	0.16

分析表格中的實驗數據可知：
①小燈泡的亮度與實際電功率的關系是燈泡實際功率越大，小燈泡越亮；
②小華進行多次實驗的目的是為了得出燈泡實際功率隨電壓變化的規(guī)律；
③該實驗最適合選用的滑動變阻器是R₂（選填R₁/R₂/R₃）．

Answer 1

分析 （1）實驗中，應將電壓表與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器和電流表與燈泡串聯(lián)；
（2）確定電流表的量程和分度值，讀出示數；
根據P=UI計算出小燈泡的額定功率；
（3）燈泡的亮度與實際功率有關，實際功率越大，燈泡越亮；
實驗中為了得出實際功率與實際電壓的關系，需改變電壓多次實驗；
當電流最小時，所需的滑動變阻器阻值最大，根據其來判斷滑動變阻器的規(guī)格．

解答 解：（1）由圖知，燈泡與滑動變阻器并聯(lián)了，電壓表串聯(lián)在了電路中，應將燈泡的與變阻器A接線柱相連的導線接到電壓表的3接線柱上，如圖所示：

（2）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.16A，可知小燈泡的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.16A=0.4W；
（3）①由表格中數據知，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮；
②小華改變電壓進行了多次實驗，目的是為了得出小燈泡實際功率與實際電壓的關系；
③由題意知，電源電壓為3V，第六次數據燈泡兩端的電壓為0.5V，所以U_滑=U-U燈=3V-0.5V=2.5V；
則R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.16A}$≈15.6Ω，R₁的最大阻值太小，R₃的阻值太大，所以應選擇R₂．
故答案為：（1）見上圖；
（2）0.16；0.4；
（3）①燈泡實際功率越大，小燈泡越亮；
②得出燈泡實際功率隨電壓變化的規(guī)律；
③R₂．

點評 本題主要考查了電功率的測量，考查了電路的連接、電功率的計算及燈泡亮度與實際功率的關系，同時考查了滑動變阻器規(guī)格的選擇．