Question

【題目】小慶同學想測定小燈泡的額定功率，他選用了以下器材：標有“2.5V”字樣的小燈泡（正常工作電流約0.3A），電源為6V且不變，量程為“0～0.6A”與“0～3A”的電流表，量程為“0～3V”與“0～15V”的電壓表，開關，導線若干，以及三種規(guī)格的滑動變阻器（分別標有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”字樣）．
（1）通過估算，小慶同學應選擇標有字樣的滑動變阻器；
（2）請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整；
（3）連接好電路后，閉合開關，小慶同學發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片P，小燈泡都不發(fā)光，此時電壓表示數(shù)為零，但電流表有示數(shù)，則故障為；
A.燈泡斷路
B.燈泡短路
C.變阻器斷路
D.變阻器短路
（4）排除故障后，閉合開關，電壓表示數(shù)為1.8V，此時應將滑片P向（選填“A”或“B”）端移動到合適位置，讀出電流表示數(shù)，即可算出額定功率．老師告訴小慶，電壓表工作時內(nèi)部其實有微弱的電流流過，由此可知所測額定功率偏（選填“大”或“小”）．
（5）同組的小佳同學打算只利用一只電表和增加一個阻值為10Ω的電阻R0 ， 來測量小燈泡的額定功率．她設計了甲、乙兩種不同方案的電路圖，以下判斷正確的是
A.兩種方案都能
B.兩種方案都不能
C.丙方案能，丁方案不能
D.丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

【答案】
（1）“20Ω 0.5A”
（2）
（3）B
（4）B；大
（5）B
【解析】解：（1）燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V， 因為I= ，所以此時滑動變阻器接入電路的阻值為R滑= = ≈11.7Ω，
燈泡正常發(fā)光時的電流約為0.3A，則滑動變阻器應選：“20Ω 0.5A”；（2）由電路圖知，滑動變阻器、燈泡、電流表組成一個串聯(lián)電路，滑動變阻器一上一下接入電路．如圖所示：
；（3）電壓表無示數(shù)，說明燈泡兩端無電壓，燈泡也不發(fā)光，電流表有示數(shù)，則可能與電壓表并聯(lián)的燈泡短路造成，故選B；（4）燈在額定電壓下正常發(fā)光，排除電路故障后，閉合開關，移動滑片P到某位置時，電壓表的示數(shù)為1.8V小于燈的額定電壓，若想測量小燈泡的額定功率應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器分得的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，應將滑片P向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；通過燈的電流為IL ， 電壓表工作時，其實內(nèi)部有微弱電流IV通過，根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點，電流表的示數(shù)I=IL+IV ， 測量時，小燈泡的額定電功率PL=UL×I，而燈正常發(fā)光時的實際功率P=UL×IL ， 所以，PL＞P，即所測量的額定功率偏大；（5）圖甲中，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，甲方案不能測定小燈泡的額定電功率；乙方案中，R0、小燈泡、變阻器三者串聯(lián)，S接a時，電壓表測定值電阻的電壓，S接b時測燈和定值電阻的總電壓，都無法確定小燈泡是否正常發(fā)光，乙方案不能測定小燈泡的額定電功率．所以，兩種方案都不能測出小燈泡的額定功率．
故選B．
所以答案是：（1）“20Ω 0.5A”； （2）如上圖；（3）B；（4）B； 大；（5）B．