Question

【題目】測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，器材如下：待測(cè)小燈泡（額定電壓為2.5V）、電源（電壓恒為4.5V）、電流表（0~0.6A、0~3A）、電壓表（0~3V、0~15V）、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一只，導(dǎo)線若干。

（1）小連接的實(shí)物電路如圖（甲）所示，其中一根導(dǎo)線連接是錯(cuò)誤的，請(qǐng)?jiān)趫D中將這根線打上“×”并補(bǔ)畫出正確的連線；

（_________________）

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，電流表指針如圖（乙）所示，該電流表存在的問(wèn)題是_________；

（3）對(duì)電流表合理處理以及正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是___________；

A．檢查燈泡是否斷路 B．檢查燈泡是否短路

C．檢查開(kāi)關(guān)接觸是否良好 D．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片

（4）實(shí)驗(yàn)中，觀察到小燈泡的電壓為2.0V時(shí)，為了測(cè)量其額定功率，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向___移動(dòng)；當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖（丙）所示，示數(shù)為____A，則小燈泡的額定功率為_____W；

（5）小融利用該電路（電流表、電壓表量程保持不變）繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，老師給他提供了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的5個(gè)定值電阻代替小燈泡。設(shè)定值電阻兩端被控制的電壓為U，為測(cè)量5組數(shù)據(jù)得到普遍規(guī)律且保證電路安全，則U的范圍是________V。

Answer 1

【答案】 電流表沒(méi)有校零 D 左 0.4 1 0.5-3

【解析】

(1)[1]根據(jù)題意可知，滑動(dòng)變阻器和燈泡應(yīng)該串聯(lián)，電流表測(cè)總電流，電壓表測(cè)小燈泡的電壓，所以錯(cuò)誤的應(yīng)該是如圖所示的的一條線：

(2)[2]閉合開(kāi)關(guān)前，電路中還沒(méi)有電流，指針向左偏了，說(shuō)明電流表沒(méi)有校零；

(3)[3]正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，根據(jù)電流表有示數(shù)可以判斷電路是通路，小燈泡不亮，有兩種可能，一是小燈泡短路了，二是電路中電流太小，所以下一步最便捷的操作是需要先調(diào)整滑動(dòng)變阻器，看看是否是電流太小；故選D；

(4)[4]當(dāng)小燈泡的電壓為2.0V時(shí)，電壓小于小燈泡的額定電壓，應(yīng)該讓電壓變大，電流變大，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)該電阻變小，滑片應(yīng)向左滑動(dòng)；

[5]電流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，故讀數(shù)應(yīng)為0.4A；

[6]燈泡正常發(fā)光，電壓為額定電壓2.5V，電流為0.4A，故燈泡的額定功率為：

P額=U額I額=2.5V×0.4A=1W；

(5)[7]根據(jù)電阻和滑動(dòng)變阻器的連接方式，串聯(lián)連接，可以知道，電流是相等的，電阻兩端的電壓最大可以達(dá)到3V，即電壓表的最大量程；根據(jù)歐姆定律 可知，電阻越小電流越大，所以我們?nèi)〉谝粋�(gè)電阻為5歐時(shí)，此時(shí)的電流為：

，

電流表在量程范圍內(nèi)，也是安全的，故U最大可以到3V；因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器最大電阻和額定電壓沒(méi)有告訴，我們可以認(rèn)為滑動(dòng)變阻器可以按需調(diào)節(jié)，那么理論上電阻兩端的電壓可以無(wú)限小都可以，根據(jù)電流表的分度值可知，電流最小值為0.02A，根據(jù)可知，只有電阻最大時(shí)，I才最小，故：

U=IR=0.02×25Ω=0.5V；

所以U的取值范圍為：0.5V-3V。

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