Question

4．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）

（1）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用B．
A．“10Ω  0.5A”的滑动变阻器    B．“20Ω  0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向B端移动（选填：“A”或“B”）
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示．分析图象可知：该小灯泡额定功率为0.5W．

Answer 1

分析 （1）由题根据串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常工作时滑动变阻器连入的阻值，从而选择合适的滑动变阻器；
（2）本实验中，电流表应与灯泡串联，由灯泡正常发光电流确定其量程；
（3）根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表示数；根据串联分压特点确定滑片移动方向；
（4）分析图象，得出小灯泡额定电压对应的电流，利用P=UI求出电功率．

解答 解：
（1）根据I=$\frac{U}{R}$可得灯泡正常工作时的电流约为：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{12Ω}$≈0.21A，
此时滑动变阻器连入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.21A}$≈16.7Ω，故选用滑动变阻器B；
（2）测定小灯泡的电功率的实验中，电流表应与灯泡串联测通过它的电流，灯泡正常发光电流约0.21A，所以应使用0-0.6A量程，如图所示：
；
（3）根据图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V；
要测量灯泡的额定功率，需使电压表的示数为2.5V，因此需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向B端移动；
（4）由小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知：
当电压为2.5V时，电流为0.2A，所以灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）B；（4）0.5W．

点评 此题是测定小灯泡的电功率的实验，综合考查了串联电路特点和欧姆定律应用，电路的连接、电压表的读数、功率计算等．要能从图象中获取有用数据．