Question

19．如圖甲所示，在測定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是A
A．小燈泡斷路 B．電壓表短接 C．小燈泡短接 D．滑動(dòng)變阻器斷路
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P至某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，要測量小燈泡額定功率，滑片P應(yīng)向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)；直到電壓表示數(shù)為2.5V為止．

實(shí)驗(yàn)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A
1	1.5	0.25
2	2.5	0.30
3	3.0	0.32

（4）改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，由表格可知，燈泡的額定功率是0.75W．
（5）利用這些器材還能進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為其中無法完成的是C
A．測量小燈泡正常工作時(shí)的電阻
B．探究小燈泡的亮度與小燈泡功率的關(guān)系
C．探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系
D．探究串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）閉合開關(guān)燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)，可能是電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩端是連通的，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是：小燈泡斷路；
（3）根據(jù)圖乙電壓表小量程讀數(shù)，并與額定電壓作比較，根據(jù)分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（5）根據(jù)現(xiàn)有器材，逐一分析每個(gè)實(shí)驗(yàn)所需要的器材和條件作答．

解答 解：（1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）經(jīng)上面的分析，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是小燈泡斷路；
（3）在圖乙中，電壓表小量程分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓，因燈在額定電壓下才能正常工作，所以應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，所以滑片向B端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，由表中數(shù)據(jù)知，當(dāng)燈的電壓為2.5V時(shí)對應(yīng)的電流大小為0.3A，則燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中的器材：
A、利用伏安法可完成測電阻的大小，A選項(xiàng)不符合題意；
B、測出不同電壓下燈的實(shí)際功率，并比較燈的亮度，從而得出燈亮度與燈的功率的關(guān)系，B選項(xiàng)不符合題意；
C、研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要保持燈的電阻不變，而燈的電阻隨電壓（溫度）的變化而變化，不是一個(gè)定值，所以無法完成研究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，C選項(xiàng)符合題意；
D、通過移動(dòng)變阻器的滑片，可改變電路中的電流大小，通過比較通過燈與變阻器的電流大小關(guān)系，即可完成該實(shí)驗(yàn)，D選項(xiàng)不符合題意．故選C．
故答案為：（1）斷開；
（2）A；
（3）B；2.5；
（4）0.75；
（5）C．

點(diǎn)評 本題測定小燈泡電功率，考查實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，電路故障分析、操作過程、額定功率的計(jì)算、控制變量法并對電學(xué)中的幾個(gè)常見實(shí)驗(yàn)作橫向比較，綜合性較強(qiáng)，有一定難度．