Question

16．如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路．其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为l0Ω．滑动变阻器有A规格：“l0Ω  2A”、B规格：“50Ω   lA”可选．
（1）本实验应该选择B规格的滑动变阻器．
（2）该组同学连接好电路的最后一根导线时，发现电流表和电压表有示数，但看不到小灯泡发光．上述现象反映操作中的不规范之处是连接电路时，开关没有断开，小灯泡不发光的原因是灯泡的实际功率很小．
（3）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为1.8V．要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动，移动滑片过程中，应该注意观察电压表，直至满足测额定功率的要求．
（4）小明这一组实验中，观察到所用小灯泡实际功率越大，灯泡越亮．于是做出了这样的结论：不同灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率大的灯泡亮度大．请你对此结论作出评价：不正确，灯泡亮度还与灯泡的发光效率等因素有关，实际功率不是决定亮度的唯一因素．
（5）小华组实验中，按规范操作，但在移动滑动变阻器滑片时，观察到电流表示数增大时，电压表的示数减小．请你帮助分析一下，该小组实验中出现这一现象的可能原因：电压表与滑动变阻器并联．．

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格；
（2）为保护电路，连接电路时要断开开关；灯泡的实际功率决定了灯泡的明暗程度；
（3）读出电压表的示数，根据电压表示数与小灯泡额定电压比较，根据串分压的知识判断出滑动变阻器滑片移到方向；
读出电流表的示数，根据公式P=UI计算出小灯泡的额定功率；
在进行电压表和电流表的读数时，注意其量程和分度值；
（4）灯泡的明暗程度与实际功率、效率等因素有关；
（5）电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中测电路电流，随电流增大，电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，据此分析原因．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电压等于额定电压U_L=2.5V，
根据欧姆定律可知此时电路电流约为I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，
所以本实验中应该选择规格为“50Ω  1A”的B滑动变阻器；
（2）连接好电路的最后一根导线时，电流表和电压表就有示数，说明此时电路是通路，这是由于连接电路时没有断开开关造成的；灯泡不亮，说明滑动变阻器接入电路的阻值很大，电路中的电流很小，灯泡的实际功率很小；
（3）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以电压表的示数为1.8V，低于小灯泡的额定电压2.5V，所以应减小滑动变阻器的阻值减少其分得的电压，因此滑片应向A端移动，移动滑片过程中，应该注意观察电压表，直至电压表的示数等于2.5V；
（4）不正确，灯泡亮度还与灯泡的发光效率等因素有关，实际功率不是决定亮度的唯一因素；
（5）移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数增大，说明电路总电阻减小，滑动变阻器接入电路的阻值减小，滑动变阻器的分压减小，而电压表的示数减小，说明电压表与滑动变阻器并联．
故答案为：（1）B；（2）连接电路时，开关没有断开；灯泡的实际功率很小；（3）1.8；A；电压表；（4）不正确，灯泡亮度还与灯泡的发光效率等因素有关，实际功率不是决定亮度的唯一因素；（5）电压表与滑动变阻器并联．

点评 本题考查了滑动变阻器的选择、连接电路的注意事项、串联电路特点、滑动变阻器的作用、影响灯泡明暗程度的因素以及欧姆定律的应用、电路现象的判断、电压表的读数等，考查内容较多，有一定的难度．