Question

16．小婷用如圖所示的電路測量小燈泡的電功率的同時，測量小燈泡的電阻，小燈泡額定電壓為2.5V，正常工作時電阻約為8Ω，實驗室提供的器材有：電源（6V），電壓表V，滑動變阻器R₁（規(guī)格“10Ω，1A”），滑動變阻器R₂（規(guī)格為“50Ω，0.5A”），電流表A₁（量程0.6A），電流表A₂（量程3A）．

（1）請根據(jù)圖甲用筆畫線代替導線將圖乙的實物電路連接完整．
（2）為保證實驗順利進行，并且有較高的準確性，滑動變阻器應該選R₂（填“R₁”或“R₂”），電流表應該選A₁（填“A₁”或“A₂”）．
（3）小婷在實驗時，將電流表和電壓表的位置交換了，其他連接正確，閉合開關后BD．
A．電流表燒壞    B．電壓表示數(shù)約6V    C．小燈泡燒壞     D．小燈泡不亮
（4）正確連接好電路后，閉合開關，從大到小調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，并將電壓表和電流表部分讀數(shù)填在如表中，電壓表讀數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，請幫小婷將此讀數(shù)填在表中

序號	1	2	3	4	5
電壓表示數(shù)/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流表示數(shù)/A	0.14	0.21	0.26	0.3	0.36

（5）根據(jù)補充完整后的上表數(shù)據(jù)，測得小燈泡在電壓為2.0V時的實際功率是0.52W，在正常工作狀態(tài)時電阻是8.3Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)額定電壓選擇電壓表量程，由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表；
（2）由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流，由串聯(lián)電路特點求出此時滑動變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)該阻值選擇滑動變阻器；根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表；
（3）電流表應串連接入電路，電壓表內(nèi)阻很大，應與被測電路并聯(lián)，如果電壓表串聯(lián)接入電路，電路相當于斷路；燈泡實際功率很小時，燈泡不發(fā)光；
（4）由電流表的量程，讀出電流表示數(shù)；
（5）由表中實驗數(shù)據(jù)找出2.0V電壓對應的電流，由P=UI求出燈泡的實際功率；由表中實驗數(shù)據(jù)求出燈泡額定電壓對應的電流，然后由歐姆定律求出此時燈泡電阻．

解答 解：（1）小燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表應使用0～3V量程；滑動變阻器一上一下串聯(lián)接入電路．如圖所示：

（2）燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$≈0.3A＜0.6A，所以電流表應選擇A₁；
此時滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
則此時滑動變阻器接入電路的阻值為R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.3A}$≈11.67Ω＞10Ω，滑動變阻器應選R₂；
（3）在實驗時，將電流表和電壓表的位置交換了，即：把電壓表串聯(lián)接入電路，電流表與燈泡并聯(lián)接入電路；由于電壓表內(nèi)阻很大，電路中電流很小幾乎為零，電流表與小燈泡都不會燒壞，電壓表示數(shù)約等于電源電壓6V，小燈泡實際功率非常�。ń咏鼮�0），小燈泡不發(fā)光，故AC錯誤，BD正確．
（4）電流表使用0～0.6A量程，分度值0.02A，電流表讀數(shù)為0.3A．
（5）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電壓為2.0V時，通過燈泡的電流為0.26A，
此時燈泡實際功率為P=UI=2V×0.26A=0.52W；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓2.5V對應的電流為0.3A，
燈泡正常發(fā)光時的電阻為R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）R₂；A₁；（3）BD；（4）0.3；（5）0.52；8.3．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、實驗故障分析、電表讀數(shù)、求燈泡實際功率、求燈泡電阻等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；對電表讀數(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．