Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，有A、B兩個規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“50Ω 1A”的滑動變阻器，電源電壓為3V。

(1)如圖甲中已有部分電路連好，請你將電路連接完整，連好后滑片右移燈泡變亮。

（______）

(2)如圖丙是小明根據實驗數據繪制的通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關系圖像，分析圖像可知小明選用的滑動變阻器是________（選填“A”或“B”）。

(3)實驗前在檢查儀器時，發(fā)現電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作是______。正確連接好電路，閉合開關后，發(fā)現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡都不亮，電壓表示數接近3V，電流表示數幾乎為0，電路的故障可能是________。

(4)排除電路故障后，閉合開關，改變滑動變阻器的阻值，多次測量，并繪制了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關系圖像如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為____W。

(5)完成上述實驗后，小明向老師要了一個已知阻值為的定值電阻R0，設計了圖所示的電路圖，也測出了燈泡的額定功率。請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S1、S3，斷開S2，調節(jié)滑動變阻器的滑片使電流表的示數為_______A；

②保持滑動變阻器的滑片位置不變，閉合開關S1、S2，斷開S3，記下此時電流表的示數I；

③該小燈泡額定功率的表達式為P=______（用已知量和測量量表示）。

Answer 1

【答案】 B 對電流表進行調零 燈泡斷路 0.5 0.5 2.5V×(I-0.5A)

【解析】

(1)[1]小燈泡額定電壓為2.5V，則電壓表挑選小量程與小燈泡并聯，電流表與滑動變阻器串聯，由于要求滑片右移燈泡變亮，則說明滑片右移時電路電流變大，由歐姆定律可知，滑動變阻器接入阻值變小，故滑動變阻器應下端連右，上端左右都可，作圖如下

(2)[2]由圖甲得 ，電源由兩節(jié)干電池組成，則電源電壓為3V，由圖丙可知，當電壓表示數為0.5V時，電路電流為0.1A，則此時滑動變阻器兩端電源為2.5V，可計算電阻為

故滑動變阻器挑選的B。

(3)[3]檢查儀器時發(fā)現電流表指針不在零刻度處，應對電流表進行調零。

[4]燈泡不亮，電流表無示數，說明電路斷路，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表串聯接入電路，則電壓表所測用電器斷路，即小燈泡斷路。

(4)[5]由圖像丙可知，在額定電壓2.5V下，小燈泡對應電流為0.2A，則額定功率為

P額=U額I額=2.5V×0.2A=0.5W

(5)①[6]閉合開關S1、S3，斷開S2，電路為小燈泡與R0并聯，電流表測R0所在支路，則要小燈泡正常發(fā)光，需要電壓達到2.5V，由于并聯電壓相等，則只需R0所在支路電壓為2.5V，則此時電流表示數為

③[7]閉合開關S1、S2，斷開S3時，電路為小燈泡與R0并聯，電流表干路電流，則小燈泡所在支路電流為

I燈=I-I0=I-0.5A

可求燈泡額定功率為

P燈=U額I燈=2.5V×(I-0.5A)