Question

【題目】如圖甲是小明同學設計的測小燈泡電功率的實驗電路（燈泡額定電壓U額=2.5V）。

(1)小明所接的實驗電路存在連接錯誤，但只需改動一根導線，即可使電路連接正確，請你在應改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法；

（__________）

(2)電路連接正確后，閉合開關發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，接下來應進行的操作是________；

A．更換小燈泡 B．檢查開關是否閉合

C．移動滑動變阻器滑片 D．檢查電壓表是否斷路

(3)正確操作后，小燈泡發(fā)光，這時電壓表的時數(shù)為2V，則應向________（左/右）端移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)等于2.5V時為止，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示為___________，則小燈泡的額定功率為________W；

(4)同組的小悅同學也設計了一個電路圖（如圖丙），測出了該小燈泡正常發(fā)光時的功率，其中定值電阻R的阻值為25Ω，正確操作過程如下：

①只閉合開關S和S2，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1=_____A；

②閉合開關S和_____，斷開開關_____，保持滑動變阻器滑片的位置不動，讀出電流表示數(shù)為I2；

③小燈泡額定功率表達式為P額=_____（用符號表示）。

Answer 1

【答案】 C 右 0.3A 0.75 0.1 S1 S2 U額（I2﹣I1）

【解析】

(1)[1]原電路中，電流表與燈并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，電流表應與燈串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，如下所示：

(2)[2]電路連接正確后，閉合開關發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)且很小，說明電路為通路，電路中的電阻較大，接下來應進行的操作是移動滑動變阻器滑片，故選C。

(3)[3]燈在額定電壓下正常發(fā)光，示數(shù)為2V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V。

[4][5]圖乙中，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W

小燈泡的額定功率為0.75W。

(4)要測燈的額定功率，應先使燈正常發(fā)光，在沒有電壓表的情況下，電流表與定值電阻R應起到電壓表的測量作用，故將R與電流表串聯(lián)后再與燈并聯(lián)，通過移動變阻器的滑片使電流表示數(shù)為I1=時，由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為2.5V，燈正常發(fā)光；保持滑片位置不變，通過開關的轉換，使電流表測燈與R并聯(lián)的總電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出燈的額定電流。故操作過程如下：

[6]只閉合開關S和S2，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為

I1==0.1A

電流表示數(shù)為0.1A。

[7][8]只閉合開關S和S1， 斷開開關S2，保持滑動變阻器滑片的位置不動，讀出電流表示數(shù)為I2。

[9]在步驟①中，電流表測定值電阻的電流，定值電阻的電壓為2.5V，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為額定電壓，燈正常發(fā)光；在步驟②中，電流表測R與燈并聯(lián)的總電流，由于電路連接關系沒有改變，各電阻的電壓和電阻大小不變，故通過燈的電流不變，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，燈的額定電流為

IL= I2 I1

小燈泡額定功率表達式為P額=U額(I2 I1)。