Question

【題目】小穎小組在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V），小燈泡L（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關、規(guī)格分別為“10Ω 1A”的滑動變阻器和“50Ω 0.5A”的滑動變阻器各一個，導線若干．

（1）請用筆畫線代替導線，幫小穎將如圖甲中的電路連接完整．

（__________）

（2）為了順利完成實驗，小穎應選用規(guī)格為____（選填“”或“”）的滑動變阻器．

（3）連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，原因可能是______

（4）移動滑動變阻器滑片P的位置．獲得多組對應的電壓值和電流值，繪制小燈泡圖象如圖乙所示，小燈泡的額定功率為____W.

（5）小穎小組通過分析認為，如果增加已知阻值的定值電阻，只利用一只電流表，通過簡單操作（開關S接“a”、“b”各一次）也能測量小燈泡的額定功率，如圖丙、丁是他們設計的兩種電路圖，其中能完成測量的是電路圖____．

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 丙

【解析】

(1)[1]小燈泡L額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：

(2)[2]電源（電壓恒為6V），小燈泡L（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω），由歐姆定律，燈的額定電流約為：

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈正常發(fā)光時變阻器的電壓為：

由歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：

從電阻和電流大小考慮；應選用規(guī)格為的滑動變阻器；

(3)[3]接通電路后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；即小燈泡斷路；

(4)[4]根據(jù)繪制小燈泡圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.25A，小燈泡的額定功率為：

(5)[5]圖丙中，干路開關閉合，S接b，電流表測電阻的電流，燈與電阻并聯(lián)，當電流表示數(shù)為 時，由歐姆定律和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為2.5V，燈會正常發(fā)光；當S接a時，電流表測量的是干路中的電流，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)電路電流關系可以求出燈泡的額定電流，根據(jù)能求出燈泡的額定功率，故圖丙可以；圖丁中，S接b時，測的是燈泡的電流，接a時，測量通過的電流，不能確定燈是否正常發(fā)光，故不能求出燈的額定功率，故圖丁不可以。