Question

15．小明想檢驗標有“2.5V  0.75W”字樣的燈泡是否合格（額定電壓下，電功率在0.75w±0.1W的范圍內，屬于合格產品）在“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，實驗器材如圖甲所示．
（1）電源電壓為6V，應選用滑動變阻器的規格為B
A．10Ω  0.3A     B．20Ω  0.5A    C．20Ω  0.1A
（2）請用筆劃線代替導線將電路連接完整，要求閉合開關后，使滑片P向右端移動時小燈泡的亮度變亮；
（3）正確連接電路后，調節滑動變阻器，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示為0.32A，則該產品合格 （合格/不合格）．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡的規格確定燈泡正常發光時的電流，根據電源電壓和燈泡的額定電壓，計算出滑動變阻器兩端的電壓，由公式R=$\frac{U}{I}$計算出燈泡正常發光時所需滑動變阻器的值，便可得出結論；
（2）要使滑片向右滑動時燈泡變亮，則滑動變阻器的阻值變小，從而確定變阻器下面所接的接線柱；
（3）根據圖乙確定電流表的量程和分度值，讀出示數，由公式P=UI計算出燈泡的電功率，與其所標規格比較判斷是否合格．

解答 解：（1）由P=UI可得，燈泡正常發光時的電流大約為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.75W}{2.5V}$=0.3A；
滑動變阻器與燈泡串聯，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=6V-2.5V=3.5V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡正常發光時，滑動變阻器的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.3A}$≈11.7Ω；
A選項，變阻器的最大阻值為10Ω，小于11.7Ω，不符合要求，C選項中，變阻器允許通過的最大電流為0.1A，小于0.3A，不符合要求，只有B選項符合要求；
（2）將滑動變阻器串聯在電路中，已接了上面一個接線柱，應再接下面一個接線柱，由于滑片P向右端移動時小燈泡的亮度變亮，則變阻器的阻值應變小，所以下面應接右邊的接線柱，如圖所示：

（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.32A，所以燈泡的電功率：
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W，且0.8W-0.75W=0.05W＜0.1W，所以該燈泡合格．
故答案為：（1）B；（2）見上圖；（3）0.32；合格．

點評 此題是測量燈泡電功率的實驗，該實驗是電學的重點實驗，首先要熟練掌握電功率的實驗原理，有關電路的連接、滑動變阻器的使用、電表的使用及讀數是電學實驗中的�？純热荩�（1）問中有關變阻器規格的選擇，要應用到歐姆定律及串聯電路的電流、電壓特點，考查全面，難度適中．