Question

14．在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用了如圖甲所示的器材，其中電源為3節(jié)新干電池，小燈泡的額定電壓為2.5V（小燈泡的額定功率小于1W），滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“25Ω   1A”
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的電路連接完整．（請(qǐng)用簽字筆在答題卡上連線）
（2）連接電路過程中，滑片P應(yīng)置于B端．（選填“A”或“B”）
（3）閉合開關(guān)后，無論怎樣移動(dòng)滑片P，小燈泡幾乎不發(fā)光，兩電表均有較小示數(shù)且保持不變，則故障可能是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接A、B接線柱．
（4）排出故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器P到某處時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，若要測(cè)小燈泡的額定功率時(shí)，應(yīng)將滑片P向A端移動(dòng)（選填“A”或“B”）．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則通過小燈泡的電流是0.24A，小燈泡的額定功率是0.6W．
（5）利用該電路繼續(xù)探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，需將小燈泡換成適當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮鑂，其他器材不變．若實(shí)驗(yàn)時(shí)保持電壓表示數(shù)為2V不變，則更換的電阻阻值不能大于20Ω．

Answer 1

分析 （1）把滑動(dòng)變阻器、電流表與待測(cè)電阻串聯(lián)接入電路，滑動(dòng)變阻器采用一上一下的接法；
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法分析；
（4）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡才會(huì)正常發(fā)光時(shí)，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率；結(jié)合串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)確定滑片移動(dòng)的方向；讀出電流表示數(shù)，由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率．
（5）根據(jù)串聯(lián)電路的電阻與電壓的關(guān)系，并結(jié)合滑動(dòng)變阻器的最大阻值解答．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻應(yīng)串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器采用一上一下的接法，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A；故電流表量程為0-0.6A；如圖：
；
（2）為確保電路安全，在開關(guān)閉合前，應(yīng)將變阻器滑片P滑至B端；
（3）無論怎樣移到滑片P，小燈泡幾乎不發(fā)光，兩電表均有較小示數(shù)且保持不變，這說明滑動(dòng)變阻器起不到調(diào)節(jié)電阻的作用，兩表示數(shù)較小，說明滑動(dòng)變阻器阻值較大，故故障原因是滑動(dòng)變阻器接了下面的兩個(gè)接線柱AB；
（4）電壓表示數(shù)為2V＜2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律可知，需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片向A移動(dòng)；
當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)是0.24A，所以其額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（5）在探究電流跟電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，保持電阻兩端的電壓為2V不變，滑動(dòng)變阻器兩端分壓為：4.5V-2V=2.5V，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，通過它們的電流相等，滑動(dòng)變阻器分壓與定值電阻分壓之比為2.5V：2V=5：4，滑動(dòng)變阻器最大阻值為25歐姆，則定值電阻最大阻值為R=25Ω×$\frac{4}{5}$=20Ω．
故答案為：（1）如圖；（2）B；（3）滑動(dòng)變阻器同時(shí)接A、B接線柱；（4）A；0.24；0.6；（5）20Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查了連接實(shí)物圖、電路故障分析和功率計(jì)算公式的應(yīng)用等內(nèi)容，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，但都屬于基礎(chǔ)題；知道伏安法測(cè)功率的原理是解題的關(guān)鍵．