Question

如图甲是小明和同学做“测定小灯泡额定电功率”实验的电路，电源电压为6V，已知小灯泡正常工作时的电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻约为。

（1）请你用笔画线代替导线把未连接完的实物电路连接成正确的完整电路（要求：导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮）。

（_______________）

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于___端（选填“A”或“B”）。若实验室有三种规格的滑动变阻器，分别是甲“”、乙“”、丙“”，则小明应选用___（选填“甲”、“乙”或“丙”）。

（3）若闭合开关，发现灯泡不发光，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是__。

（4）小明实验时，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了使灯泡正常发光，应将滑片向_____（选填“左”或“右”）移动；小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图所丙所示，通过图像可知小灯泡正常发光时的电功率为___W。

（5）小华同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器（最大阻值用表示），他设计如图丁所示电路，测出了额定电压为的灯泡的额定功率，请补全下列步骤。

①闭合开关，先调节滑动变阻器_________（选填“”或“”）的滑片到最___________端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5V时为止。

②接着________________，读出这时电压表的示数为U；

③小灯光的额定功率表达式________________（用字母表示）。

Answer

A 乙 调节滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光 右 0.75 R0 左 调节滑动变阻器 R0 的滑片到最右端

【解析】

（1）滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下图所示：

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处A端；电源电压为6V，已知小灯泡正常工作时的电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯的额定电流约为：，根据串联电路的规律和欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻：，故选用乙变阻器；

（3）若闭合开关，电流表电压表均有示数，说明电路为通路，发现灯泡不发光，说明电路中电流过小，变阻器接入电路的电阻较大，故接下来应将变阻器滑片向右移动，观察灯的发光情况；

（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片应向右移动，直到电压表示数为额定电压；根据描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线知，额定电压下的电流为0.3A，小灯泡正常发光时的电功率为：PL额=ULI额=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）由图丁可知，电压表接在变阻器滑片处，由于电压表的内阻很大，可看作开路，故电流直接通过灯泡L、变阻器R0、变阻器R，即灯泡L、变阻器R0、变阻器R三者串联，变阻器R0始终以最大阻值R0接入电路；如果变阻器R的滑片不动时，则电路中的电流是不发生变化的；而电压表测量的是灯泡与变阻器R0滑片左侧电阻丝串联的总电压。

①闭合开关，先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端，此时电压表只测灯泡的电压，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止（即达到灯泡的额定电压U0），此时灯泡正常发光；

②保持变阻器R的滑片不动，接着调节变阻器R0的滑片到最右端，此时电压表测灯泡与变阻器R0串联的总电压，读出这时电压表的示数为U；

③灯泡正常发光后，由于保持变阻器R的滑片不动，则电路中电流不变、灯泡两端的电压保持不变，因串联电路中总电压等于各分电压之和，当变阻器R0的滑片到最右端时，R0两端的电压：UR0=U-U0，由欧姆定律，此时电路中的电流：，串联电路中各处的电流相等，即灯正常发光时的电流：，小灯泡的额定功率：。