题目

在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω  l A”、“50Ω  2A”的滑动变阻器，电源电压为6V． （1）本实验中应选择规格为______的滑动变阻器；图中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整． （2）某同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是______． （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示为______A，小灯泡的额定功率为______w，实验中多次测量的目的是：______． （4）完成实验后，该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压相同时，电流与电阻的关系”，得到的实验数据如表． 次数 1 2 3 4 电阻/Ω 5 10 15 20 电流/I 0.6 0.3 0.2 0.15 该组同学做完第2次实验后，用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向______（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为______ V，完成第三次实验． 答案：【考点】电功率的测量；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用． 【分析】（1）根据灯正常工作时的电压求出变阻器的电压，由欧姆定律求出灯正常工作时的电流大小，得出变阻器的最小阻值，确定变阻的规格；根据灯的电压确定电压表量程，将电压表与灯泡并联，根据灯正常工作时的电流确定电流表量程并与灯泡串联； （2）移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗，说明电路为通路，且电路中的电流很小；亮度不变，说明电路中电流大小不随滑片的移动而改变，变阻器失去了变阻 的作用，所以可能的原因是：将变阻器的下面两个接线柱连入了电路中了； （3）根据图乙读出电流表的示数，由P额=U额I额计算灯的额定功率值；实验中多次测量的目的是为了得出具有普遍性的结论； （4）先求出定值电阻的电压，根据分压原理确定滑片子动的方向． 【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V量程，正常发光时的电阻约为10Ω，电流I==0.25A，所以电流表选用0﹣0.6A量程；灯正常发光时，变阻器应分得的电压U滑=6V﹣2.5V=3.5V，所以变阻器的阻值至少为R滑==14Ω＞10Ω，所以应选用“50Ω  2A”的滑动变阻器；测灯泡功率实验中，电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关、滑动变阻器串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图的连接如下图所示； （2）经分析，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是：将变阻器的下面两个接线柱连入了电路中了； （3）当灯泡电压达到额定电压时正常发光，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，由乙图，其正常发光时的电流为0.24A，所以灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6W；实验中多次测量的目的是：为了避免偶然性，比较灯泡在不同电压下的结论，得出具有普遍性的实验结论； 故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡短路；（3）B；0.6． （4）由表中数据，电压表的示数U=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=…=3V．根据分压原理，当换上较小的电阻时，电压表示数减小，为保持电压不变，应增大定值电阻的电压，减小变阻器分得的电压，所以变阻器连入电路中的电阻应减小，即滑片向B端滑动，直到电压表示数为3V； 故答案为：（1）50Ω  2A；如上图所示； （2）将变阻器下面两个接线柱接入电路中； （3）0.24； 0.6； 比较小灯泡在不同电压下的电功率，得出具有普遍性的结论； （4）B； 3． 【点评】本题涉及测灯的电功率及探究电流与电阻的关系实验，考查了器材的选择、电路连接、故障分析、操作的过程、额定的计算和控制变量法及归纳法的运用，综合性强，有一定难度．

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