Question

4．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒定為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω 1A”．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線甲甲圖中未完成的實(shí)物電路連接完整．

（2）在閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應(yīng)放在右（填“左”或“右”）端．
（3）當(dāng)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表和電壓表都有示數(shù)，此時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是A（選填字母序號(hào)）
A．將滑片移動(dòng)到適當(dāng)位置
B．更換小燈泡
C．改變電流表量程
D．增大電源電壓
（4）當(dāng)燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是0.6W．
（5）小勇繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中，小燈泡突然熄滅，電壓表示數(shù)變大（填“變大”、“變小”或“不變”），經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)燈絲燒斷．
（6）某同學(xué)還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R，并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，他更換的定值電阻R的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）電壓表與燈并聯(lián)，由歐姆定律求出燈正常工作時(shí)的電流大小，確定電流表量程與燈串聯(lián)，將變阻器的最大電阻接入電路中；
（2）在閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大的位置；
（3）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，變阻器連入電路中的電阻最大；電流表和電壓表都有示數(shù)，說明電路為通路，燈不亮是因?yàn)殡娏鬟^小的原因，據(jù)此確定操作；
（4）根據(jù)圖乙電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（5）燈泡突然燒斷，燈泡斷路，電壓表兩極直接與電源兩極相連，電壓表測(cè)電源電壓，據(jù)此判斷電壓表示數(shù)的變化；
（6）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，控制電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理求出定值電阻的最大值．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表與燈并聯(lián)，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，燈的額定電流：
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
電流表選用小量程與燈串聯(lián)，將變阻器的最大電阻接入電路中，如下所示：

（2）在閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大的位置，即右端；
（3）當(dāng)閉合開關(guān)，電流表和電壓表都有示數(shù)，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，可能是因?yàn)殡娐分须娏鬟^小的原因，電路中的電阻過大的原因，此時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是：將滑片移動(dòng)到適當(dāng)位置，選A；
（4）當(dāng)燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，則小燈泡的額定電功率是：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（5）實(shí)驗(yàn)中小燈泡的燈絲突然被燒斷，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表示數(shù)約等于電源電壓，所以電壓表的示數(shù)變大；
（6）探究電流與電阻的關(guān)系，電壓表的示數(shù)始終保持2V不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：
U_滑=6V-2V=4V，電壓表示數(shù)是變阻器的電壓是$\frac{2V}{4V}$=$\frac{1}{2}$倍，
根據(jù)分壓原理，定值電阻R_定=$\frac{1}{2}$R_滑，因變阻器的最大電阻為50Ω，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，他更換的定值電阻R的阻值不能大于$\frac{1}{2}$×50Ω=25Ω．
故答案為：（1）如上所示；（2）右；（3）A； （4）0.6；（5）變大； （6）25．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡電功率，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、反�，F(xiàn)象的分析、額定功率的計(jì)算，同時(shí)還考查了電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)及控制變量法的運(yùn)用，綜合性較強(qiáng)．