Question

【題目】小紅做“測量小燈泡電功率”實驗。所用小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為6V且保持不變，規格分別為R1“10Ω，1A”和R2“50Ω，0.5A”的滑動變阻器各一個．

（1）電路中有一處連線錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接線___ 。

（2）小紅設計了圖甲所示的電路，她應選用規格為________的滑動變阻器（選填“R1”或“R2”）．

（3）移動滑動變阻器滑片在不同位置，小燈泡U﹣I圖象如圖乙所示，小燈泡的額定功率為_____________W．

（4）在沒有電壓表、只有電流表的情況下，小紅增加了一只10Ω的定值電阻R并利用原有器材，也測出了額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率．請你在虛線框內畫出你所設計的電路圖 ________。

Answer 1

【答案】 R2 0.625

【解析】（1）測量小燈泡電功率的原理是：P=UI；故電壓表要與小燈泡并聯，測小燈泡兩端的電壓，圖中電壓表所測量的是燈泡與滑動變阻器串聯后的總電壓，可將與變阻器相連的負接線柱改到小燈泡的左側；如圖所示：

（2）燈的額定電壓為2.5V，由圖乙可知，燈正常發光的時的電流為I=0.25A，由串聯電路電壓的規律，變阻器要分去U滑 =6V-2.5V=3.5V的電壓，滑動變阻器的阻值至少為R滑 =U滑/I=14Ω，根故應選用R2 “50Ω0.5A”的滑動變阻器；

（3）燈泡正常發光時的電壓UL額 =2.5V，由圖乙可知燈泡的額定電流IL額 =0.25A，燈泡的額定功率：PL額 =UL額IL額 =2.5V×0.25A=0.625W；

（4）①由題意可知，電流表的量程為0-0.6A，故設計電路如圖所示：

②小紅增加了一只10Ω的定值電阻R，因當電流表示數為I=UL/R=0.25A時，R兩端的電壓一定為2.5V，根據并聯電路電壓的特點，燈的電壓為2.5V，燈一定正常發光，所以，閉合開關，調節滑動變阻器滑片，使電流表示數為0.25A時，燈泡正常發光；

③斷開開關，保持變阻器滑片P的位置即變阻器接入電路的阻值不變，將電流表改接在所在燈支路中，此時電路的連接關系沒有改變，只是電流表由原來測通過R的電流變為測通過燈的電流I，R與燈兩端的電壓與變阻器的電壓均保持不變，燈仍正常發光，通過燈的電流I即為燈正常發光時的電流大小，所以，斷開開關，保持滑動變阻器滑片P的位置（或滑動變阻器接入電路的阻值）不變，將電流表改接在燈泡所在支路中，再閉合開關，讀出電流表示數I；

④小燈泡額定功率的表達式為P額 =U額I（或2.5V×I）