Question

【題目】小宇在“測定小燈泡電功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω。

（1）如圖1是他連接的實驗電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯誤。請你在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的導(dǎo)線。

（_________）

（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因可能是_____。

（3）排除故障后，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖2的U﹣I圖象，計算出小燈泡的額定功率是_____W。

（4）完成上述實驗后，小宇設(shè)計了如圖3的電路，在不使用電壓表的情況下測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。實驗方案如下：（電源電壓不變，滑動變阻器R1的最大阻值為R0）

①按圖3電路圖連接電路；

②只閉合開關(guān)_____，移動R1滑片，使電流表的示數(shù)為I額，小燈泡正常發(fā)光；

③只閉合開關(guān)_____，保持R1滑片位置不動，移動R2滑片使電流表的示數(shù)為I額；

④保持_____（選填“R1”或“R2”）滑片位置不動，將另一個滑動變阻器滑片移到最左端，電流表的示數(shù)為I1，再將此滑動變阻器的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為I2；

⑤小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝_____。（用I額、I1、I2、R0表示）

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 0.625 S1 S2 R2 I額2

【解析】

（1）原電路中，燈與變阻器并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，改正后如下所示：

（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路。

（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖2的U﹣I圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.25A，小燈泡的額定功率是：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；

（4）①按電路圖3連接電路。

②只閉合開關(guān)S1，移動R1滑片，使電流表的示數(shù)為I額燈泡正常發(fā)光。此時燈泡與R1串聯(lián)；

③只閉合開關(guān)S2，保持R1滑片位置不動，移動R2滑片，使電流表的示數(shù)為I額。此時R1與R2串聯(lián)，因為電路中電流仍為I額，所以R2＝RL；

④保持R2滑片位置不動，將另一個滑動變阻器（R1）滑片移到最左端，電流表的示數(shù)為I1，再將此滑動變阻器（R1）的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為I2。

⑤由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得：U＝I1R2＝I2（R1+R2），解得：R2＝，小燈泡額定功率的表達(dá)式為：P額＝I額2RL＝I額2R2＝I額2。