Question

一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为8Ω．小明想测量它的额定功率．实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各1个、规格分别为“10Ω  1A”和“50Ω  0.5A”的滑动变阻器2个，导线若干．

（1）小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为

“50Ω0.5A”

的滑动变阻器．
（2）图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
（3）小明正确连线后，继续实验．当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示为

0.32

A，小灯泡的额定功率是

0.8

W．
（4）实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器的AP部分比PD部分热，这是因为

AP部分的电阻比PD部分的电阻大

．
（5）下表是乙组同学所测量的实验数据，分析表中数据，他们发现电流和电压的关系与其他组不同，请你在图丁的虚线框内画出乙组同学所连接的实验电路的电路图．

实验次数	电压U/V	电流I/A
1	2.5	0.08
2	2	0.1
3	1.5	0.18

Answer 1

分析：（1）由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，由串联电路特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器．
（2）电压表应并联在灯泡两端，电压表不能串联接入电路．
（3）由图示电流表确定其量程与分度值，读出其示数，然后由P=UI求出灯泡额定功率．
（4）分析电路图，根据电路结构分析答题．
（5）分析表中实验数据，根据实验数据确定电压表的接法，然后作出电路图．

解答：解：（1）灯泡正常发光时，通过其的电流约是I=

U

R

=

2.5V

8Ω

≈0.3A，
此时滑动变阻器两端的电压：U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，∵I=

U

R

，
∴滑动变阻器接入电路的电阻R=

U滑

I

=

3.5V

0.3A

≈11.7Ω＞10Ω，所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）由图乙所示电路图可知，电压表串联在电路中，电压表连接错误，电压表应并联在灯泡两端，电路图如图1所示；
（3）由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（4）滑动变阻器AP部分与PD部分的电流相同，通电时间相同，但AP部分的电阻比PD部分的电阻大，由焦耳定律Q=I²Rt可知，在AP部分所产生的电热多，故滑动变阻器的AP部分比PD部分热．
（5）灯泡与滑动变阻器串联，电源电压不变，当电路电流增大时，电路电阻减小，滑动变阻器接入电路的阻值减小，滑动变阻器分压减小，灯泡两端电压增大，由表中实验数据可知，电路电流增大时，电压表示数减小，这说明电压表测滑动变阻器两端电压，电压表与滑动变阻器并联，电路图如图2所示．
故答案为：（1）“50Ω  0.5A”；（2）如图1所示；（3）0.32A；0.8W；
（4）AP部分的电阻比PD部分的电阻大；（5）如图2所示．

点评：本题考查了滑动变阻器的选择、修改电路图、电表读数、求灯泡功率、作实验电路图等问题；对电表读数时一定要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．