Question

【題目】小方利用如圖所示電路測(cè)量小燈泡的額定功率。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)小燈泡（標(biāo)有“2.5V”字樣，電阻約10、電源（電壓為6V）、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干、三只滑動(dòng)變阻器及其規(guī)格分別為R1（10 2A）、R2（20 2A）、R3（50 1.5A）。

(1)為完成實(shí)驗(yàn)，可選擇滑動(dòng)變阻器_________（選填題中所給的符號(hào)）。實(shí)驗(yàn)前，小方檢查儀器時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表指針指在如圖（b）所示的位置，他應(yīng)對(duì)電流表進(jìn)行_________。

(2)排除上述問題后，小方連接好電路。為了測(cè)量小燈泡的額定功率，他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為_________V，讓小燈泡正常發(fā)光。若此時(shí)電流表的示數(shù)如圖（c）所示，則通過小燈泡的電流為_________A，小燈泡的額定功率為_________W。

(3)小方測(cè)量了多組數(shù)據(jù)，為研究小燈泡的電阻值，他畫出如圖（d）所示的圖像，老師認(rèn)為該曲線右半段不符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)，理由是_____________。

(4)另一同學(xué)為研究電流跟電阻的關(guān)系，找來5、10、15、20、25的定值電阻依次替換電路中的小燈泡，并選用一只現(xiàn)有的滑動(dòng)變阻器完成了所需數(shù)據(jù)的測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖（e）的圖像。由這些信息可知，該同學(xué)選用的滑動(dòng)變阻器是_________（選填題中所給的符號(hào)），且當(dāng)接入的定值電阻為5時(shí)，滑動(dòng)變阻器連人電路的阻值為_________；當(dāng)接入的定值電阻為25時(shí)，電路消耗的總功率是_________W。

Answer 1

【答案】R2 調(diào)零 2.5 0.28 0.7 電源電壓只有6V R3 5 0.72

【解析】

(1)[1]小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流大約是

燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻約為

所以可選擇滑動(dòng)變阻器R2。

[2]實(shí)驗(yàn)前，小方檢查儀器時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表指針指在如圖（b）所示的位置，指針沒有指向零刻度線，所以應(yīng)對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零。

(2)[3]為了測(cè)量小燈泡的額定功率，他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為 2.5V，讓小燈泡達(dá)到額定電壓正常發(fā)光。

[4]圖中電流表選用0~0.6A量程，分度值是0.02A，所以電流表讀數(shù)是0.28A。

[5]由電功率公式得

所以小燈泡的額定功率為0.7W。

(3)[6]電源電壓為6V，所以燈泡兩端電壓不會(huì)大于6V，該曲線右半段不符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

(4)[7]研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓不變，由圖像可知，當(dāng)R=10時(shí)，I=03A，由歐姆定律可得不變的電壓為

但定值電阻為較大阻值25時(shí)，需要滑動(dòng)變阻器的阻值也是比較大，其阻值為

需要滑動(dòng)變阻器的阻值為25，實(shí)驗(yàn)用滑動(dòng)變阻器最大阻值應(yīng)大于等于25，所以該同學(xué)選用的滑動(dòng)變阻器是R3（50 1.5A）。

[8]當(dāng)接入的定值電阻為5時(shí)，滑動(dòng)變阻器連人電路的阻值為

所以滑動(dòng)變阻器連人電路的阻值為5。

[9]由前面分析可知當(dāng)接入的定值電阻為25時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值為25，由電功率公式得

所以電路消耗的總功率是0.72W。