Question

【題目】小紅做“測量小燈泡電功率”實驗，實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6 V）、小燈泡（額定電壓為2.5 V，燈絲電阻約為10 Ω）、電流表、電壓表、開關(guān)各一個、規(guī)格分別為R1“10 Ω　1 A”和 R2“50 Ω　 0.5 A”的滑動變阻器各一個、導(dǎo)線若干。

(1)小紅設(shè)計了圖甲所示的電路，她應(yīng)選用規(guī)格為_____（選填“R1”或“R2”）的滑動變阻器。

(2)正確連接電路后，閉合開關(guān)，若小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，原因可能是_____；若小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，原因可能是_____。

(3)排除故障后，移動滑動變阻器滑片在不同位置，小燈泡U－I圖像如圖乙所示，小燈泡的額定功率為_____W。

(4)由圖乙發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要因素是_____。

(5)在沒有電壓表、只有電流表的情況下，小紅增加了一只已知阻值的定值電阻R并利用原有器材，也測出了額定電壓為 2.5 V的小燈泡的額定功率。步驟如下：

①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，_____；

②斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變，將電流表改接在燈泡所在支路中，再閉合開關(guān)，讀出電流表示數(shù)I；

③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝_____。

④若小紅在步驟②中更換電流表位置后忘記將定值電阻R接入電路，其余操作無誤，則此時測得的小燈泡額定功率與③相比_____（選填“偏大”“偏小”或“仍然準(zhǔn)確”）。

Answer 1

【答案】R2 小燈泡短路（或電壓表短路） 小燈泡斷路 0.625 溫度 使電流表示數(shù)為 2.5V×I 偏小

【解析】

(1)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點得＝，解得R＝14 Ω，所以應(yīng)選用滑動變阻器R2；(2)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，說明燈泡發(fā)生了短路，或電壓表發(fā)生短路；若電流表無示數(shù)，且燈泡不亮，電路一定發(fā)生了斷路，而電壓表有示數(shù)，可能是燈泡斷路；(3)由圖像可知燈泡正常發(fā)光時通過的電流為0.25 A，所以燈泡額定功率為P＝UI＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W；(4)影響導(dǎo)體電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積和溫度，這里是溫度影響燈絲的電阻；(5)①圖丙燈泡和電阻并聯(lián)，要想讓小燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端的電壓應(yīng)為2.5 V，則電流表的示數(shù)I＝；②斷開開關(guān)，保持滑片P位置不變，將電流表改接在燈泡所在的支路，閉合開關(guān)，讀出示數(shù)I，I為燈泡L的額定電流；③小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額 ＝2.5 V×I；④若忘將定值電阻接入電路，則電路中總電阻偏大，總電流偏小，則小燈泡的額定功率偏小。