Question

13．在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）．

（1）為能順利完成該實(shí)驗(yàn)探究，下列兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用B．
A．“10Ω  0.5A”的滑動(dòng)變阻器    B．“20Ω  0.5A”的滑動(dòng)變阻器
（2）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實(shí)物電路連接完整．
（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)如圖乙所示，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到B端（選填：“A”或“B”）．
（4）通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示．分析圖象可知：
①該小燈泡額定功率P=0.5W．
②假設(shè)小燈泡燈絲的電阻是不變的，小燈泡正常工作時(shí)的功率為P′，則P′＞P（選填“＜”、“＞”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈正常工作時(shí)的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得到變阻器的電阻大小，確定其規(guī)格；
（2）由燈正常工作時(shí)的電流確定電流表量程；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動(dòng)的方向；
（4）①由圖丙找到額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI求額定功率；②根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$結(jié)合燈的電阻隨溫度的升高而變大分析．

解答 解：（1）電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω），
燈正常工作時(shí)的電流大小約為：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}=\frac{2.5V}{12Ω}$≈0.21A＜0.5A，
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=2.5V=3.5V，
故變阻器的電阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{\frac{2.5V}{12Ω}}$=16.8Ω，故選用“20Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器，選B；
（2）由（1）知，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，如下所示：

（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；
（4）①通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，分析圖象可知，燈的電壓為2.5V，對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，該小燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
②因燈的電阻隨溫度的升高而變大，燈正常發(fā)光時(shí)，燈的電阻較大，在此條件下測(cè)量出燈的功率為P；
假設(shè)小燈泡燈絲的電阻是不變的，此時(shí)燈的電阻較小，小燈泡正常工作時(shí)的功率為P′，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，則P′＞P．
故答案為：（1）B；
（2）如上所示；
（3）B；
（4）①0.5；②＞．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定小燈泡的電功率，考查器材的選擇、電路的連接、操作過(guò)程及影響電阻大小的因素，為中考的熱點(diǎn)問(wèn)題．要掌握．