Question

【题目】小宝同学要测量一个小灯泡的电功率，已知电源电压是6 V，小灯泡的额定电压是2.5 V，灯丝电阻大约为10 Ω，滑动变阻器的规格有A“10 Ω 1 A”，B“20 Ω 1.5 A”

(1)为了测小灯泡的额定功率，滑动变阻器应选__________(选填“A”或“B”)。请用笔画线代替导线帮小宝同学将如图－甲中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时灯变亮_________。

(2)故障排除后，为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为__________V，此时电流表的示数如图－乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W。

(3)为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2 A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，一个电压表，一个滑动变阻器和导线若干，利用上面的器材为同学们设计了如图－丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整；

①________________(选填开关S、S1、S2的通断情况)，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为__________；

②闭合开关S、S2，断开S1，________________________(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”)，读出电压表的示数为U；

③灯泡额定功率的表达式为：P＝________________________。

Answer 1

【答案】 B 2.5 0.95 只闭合开关S、S1 0.2 A×R 保持滑动变阻器的滑片不动 (U－0.2A×R )×0.2 A

【解析】(1)电源电压是6V，小灯泡的额定电压是2.5V<3V，灯丝电阻大约为10Ω，灯正常工作时的电流大小：I＝ ＝0.25A<0.6A，电流表选用小量程，灯正常发光时，变阻器分得的电压U滑＝UUL＝6V2.5V＝3.5V，变阻器连入电路中的电阻：R滑＝＝14Ω，考虑到电阻和变阻器允许通过的最大电流，应选用B规格的变阻器；因要求滑片向右移动时灯变亮，即电流变大，电阻变小，即滑片以右电阻丝连入电路中。电流表、电压表选用小量程，电流表串联在电路中，电压表与灯并联，如下所示：

(2)灯在额定电压下的功率为额定功率，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，图中电流表分度值为0.02A，示数为0.38A，则小灯泡的额定功率PL＝ULI＝2.5V×0.38A＝0.95W；泡额定电压为3.8V，电压表选015V量程，把滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示：(3)①只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2A×R；②闭合开关S、S2,断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表的示数为U；③在上面的操作过程中,电路的连接关系不变,滑片的位置不动，各用电器的电压不变，灯仍正常发光，故灯的额定电压为UL额＝U0.2A×R，灯泡额定功率的表达式为：P＝IL额×UL额＝0.2A×(U0.2A×R).