Question

12．曉晴在測(cè)額定電壓是2.5V小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖連接完整．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至最右（填“左”或“右”）端．若開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡發(fā)光較暗且亮度-直不變，則故障原因是將滑動(dòng)變阻器的下面兩個(gè)接線柱連入了電路中．
（3）故障排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流為0.22A．若要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片直到電壓表示數(shù)為2.5V為止．
（4）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下多組電流表及對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)，并畫出圖丙所示的I-U圖象，從圖象可算出小燈泡的額這功率為0.625W．
（5）若小燈泡的某次電壓為額定電壓為$\frac{1}{2}$，以下關(guān)于該次實(shí)際功率P，與額定功率P₀的數(shù)值關(guān)系，你認(rèn)為最有可能的是B
A．P₁=$\frac{1}{2}$P₀ B．P₁=$\frac{1}{3}$P₀  C．P₁=$\frac{1}{4}$P₀   D．P₁=$\frac{1}{5}$P₀．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器接線柱按一上一下的原則串聯(lián)接入電路中；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)置于阻值最大的位置；
根據(jù)小燈泡發(fā)光較暗且亮度一直不變，由歐姆定律判斷出電路中總電阻的大小情況，從而確定故障所在；
（3）根據(jù)電流表小量程讀數(shù)；燈在額定電壓才能正常工作；
（4）由圖丙找出額定電壓下的電流大小，根據(jù)P_L=U_LI求燈的額定功率；
（5）由圖丙的I-U圖象，運(yùn)用圖象法求出當(dāng)實(shí)際電壓為額定電壓的$\frac{1}{2}$時(shí)燈的實(shí)際功率，從而確定實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系．

解答 解：（1）將變阻器金屬桿的左接線柱與電源的負(fù)極相連，如下圖所示：

（2）若開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡發(fā)光較暗且亮度直不變，說(shuō)明電路為通路，電路中的電流很小卻保持不變，根據(jù)歐姆定律，電路的總電阻較大且不變，所以，故障原因是將滑動(dòng)變阻器的下面兩個(gè)接線柱連入了電路中，從而使滑動(dòng)變阻器失去了變阻的作用；
（3）在圖乙中，電流表小量程分度值為0.02A，示數(shù)為0.22A；燈在額定電壓下才能正常工作，所以應(yīng)移動(dòng)滑片直到電壓表示數(shù)為2.5V為止；
（4）根據(jù) 圖丙，燈的額定電壓下的電流為0.25A，燈的額定功率P_L=U_L×I=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）在圖丙的I-U圖象中，找出當(dāng)實(shí)際電壓為額定電壓為$\frac{1}{2}$，即U_實(shí)=$\frac{1}{2}$×2.5V=1.25V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流大小
I_實(shí)≈0.17A，則此時(shí)

燈的實(shí)際功率P₁=U_實(shí)I_實(shí)=1.25V×0.17A=0.2125W，燈的實(shí)際功率與額定功率之比$\frac{{P}_{1}}{{P}_{0}}=\frac{0.2125W}{0.625W}$=$\frac{0.17}{0.5}≈\frac{1}{3}$，即P₁=$\frac{1}{3}$P₀，該次實(shí)際功率P₁與額定功率P₀的數(shù)值關(guān)系最有可能的是B．
故選B．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）右；將滑動(dòng)變阻器的下面兩個(gè)接線柱連入了電路中；
（3）0.22；2.5；
（4）0.625；
（5）B．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)燈的電功率，考查電路的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、反常現(xiàn)象的分析、額定功率的計(jì)算及運(yùn)用圖象的方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力，特別是最后一問(wèn)學(xué)生往往不易確定答案，而借用圖象使問(wèn)題的解決變得簡(jiǎn)單．