Question

【題目】在”測定小燈泡的電功率”實驗中,電源電壓為6V,小燈泡L的額定電壓為2.5V,電阻大約為20Ω.可供選用的滑動變阻器R1和R2的最大值分別為20Ω, 40Ω,實驗電路如圖甲所示

（1）請用筆畫線代替導線將電路連接完整________,要求向左移動滑片時電壓表示數變小;經過判斷可知本實驗應該選用的滑動變阻器是________(選填“R1”或“R2“)

（2）如圖（2）是根據實驗數據繪成的U-I圖象．根據圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是________ W；某同學誤將電壓表并聯在滑動變阻器的兩端，如圖（3）所示，他從滑片置于最右端時開始記錄第1組數據，逐漸調節滑片測得多組數據并描繪出U-I圖象如圖（4）所示．實際上小燈泡兩端的電壓太高會縮短燈泡的壽命，為使實驗中小燈泡兩端電壓不超過3.5V，則滑動變阻器接入電路的最小阻值為________ Ω（保留一位小數）．

（3）完成實驗后,小強利用電流表和阻值為R0的定值電阻,測量小燈泡L正常發光時的電功率P1,他選擇了滿足實驗要求的實驗器材,并連接了部分實驗電路.如圖丁所示：

為了測量出燈泡L的電功率,請只添加兩條導線完成圖丁所示的實驗電路的連接________

②請把小明的實驗步驟補充完整:

a.斷開開關S1、閉合開關S、S2,，移動滑動變阻器的滑片P,使________

b.保持滑動變阻器滑片位置不變，斷開開關S2、閉合開關S、S1,記錄________

c.請用R0及實驗數據表示出P1. P1=________

Answer 1

【答案】R20.513.9電流表示數為I2.5V×（1-）

【解析】

（1）燈泡正常工作時，燈泡的電流：IL＝＝0.125A，電流表選0～0.6A量程，實物連接圖如下：

通過滑動變阻器的電流IR＝IL＝0.125A，滑動變阻器電壓為：UR＝UUL＝6V2.5V＝3.5V，滑動變阻器電阻為：R＝＝28Ω，所以選擇滑動變阻器R2；（2）由圖象可知：當燈泡兩端電壓U＝2.5V時，電流I＝0.2A，則燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；當燈泡兩端電壓UL′＝3.5V時，滑動變阻器兩端的電壓UR′＝UUL′＝6V3.5V＝2.5V，由圖像可知，UL′＝2.5V時，對應的電流I′＝0.18A，滑動變阻器接入的最小阻值Rp′＝13.9Ω；（3）①為了測量燈泡L的電功率，通過開關的變化使電流表分別能測出定值電阻及干路中的電流，圖丁所示的實驗電路的連接如下：

②a.閉合開關S1，S2與觸點1接觸，此時燈泡與定值電阻R0并聯，調節滑動變阻器，使電流表A的示數為：，b.保持滑動變阻器的滑片位置不變，閉合開關S1，S2與觸點2接觸，讀出電流表示數I，則通過燈泡的電流IL＝I，c.燈泡的額定功率表達式P額＝ULIL＝2.5V×(I)。