Question

15．在探究2.5V小灯泡（电阻大约10Ω）额定功率的实验时．同学们设计如图甲所示电路图，其中电源电压为6V，滑动变阻器选择的是“10Ω1A”．
（1）通过观察，同学们发现上面选择的器材有问题，无法测出小灯泡的额定功率，请你写出所选器材的不合理之处：滑动变阻器的阻值太小（或电源电压太大）．
（2）经过调整后，请根据电路图用笔画线代替导线，将乙图中的元件连成电路．
（3）调节滑片P的位置，使小灯泡正常发光，这时电流表的示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率是0.75W．

（4）小红这一组同学想用图乙所示装置来探究电流跟电压的关系．他们把2Ω的电阻接入原来小灯泡的位置，调节滑动变阻器依次测得数据如下表所示．

次数	电阻R=2Ω
	电压（V）	电流（A）
1	1	0.5
2	1.6	0.8
3	2	1

根据上表，他们就归纳出结论；在电阻不变的情况下，导体中的电流跟它两端的电压成正比．
请你对他们的实验少进行评估：电流超过电流表的量程，有烧坏电流表的可能，数据是编造的，要完成实验应换用电流表大量程．

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路电压的规律求出灯正常发光时滑动变阻器连入电路中的阻值，与其规格比较得出结论；
（2）根据电路图连接实物电路，注意连接的顺序和方式，特别是电流表、电压表量程的选择和滑动变阻器的接法；
（3）当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡正常发光，根据丙图读出电流值，由P=UI计算出其电功率的值；
（4）从电流表量程考虑．

解答 解：（1）灯泡正常发光时，电路中的电流大约为：
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U_滑=U_总-U=6V-2.5V=3.5V，
由欧姆定律的变形公式，则滑动变阻器的最大阻值至少为：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω＞10Ω，
现有滑动变阻器选择的是“10Ω1A”．
即变阻器的最大电阻小于14Ω，无论怎样移动变阻器滑片，电压表示数无法达到2.5V，所以无法测出小灯泡的额定功率；
（2）因灯正常光时的电流为0.25A，电流表与灯泡串联，选择0～0.6A的量程，电压表与灯泡并联，应选择0～3V的量程；根据电路图连接实物图，如下图所示：
；
（3）要使灯泡正常发光，两端电压应为2.5V，由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯的额定功率：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）图乙装置中，电流表选用小量程，而第2、3次实验电流超过电流表的量程，有烧坏电流表的可能，数据是编造的，要完成实验应换用电流表大量程．
故答案为：（1）滑动变阻器的阻值太小（或电源电压太大）；（2）见上图；（3）0.75；（4）电流超过电流表的量程，有烧坏电流表的可能，数据是编造的，要完成实验应换用电流表大量程．

点评 本题探究2.5V小灯泡（电阻大约10Ω）额定功率，考查对器材的要求、电路的连接、额定功率的计算及对实验方案的评估．