Question

【題目】測量小燈泡額定功率的實驗中，器材如下：待測小燈泡（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）、滑動變阻器、開關各一只，導線若干。

（1）小連接的實物電路如圖（甲）所示，其中一根導線連接是錯誤的，請在圖中將這根線打上“×”并補畫出正確的連線；

（_________________）

（2）閉合開關前，電流表指針如圖（乙）所示，該電流表存在的問題是_________；

（3）對電流表合理處理以及正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，接下來應進行的操作是___________；

A．檢查燈泡是否斷路 B．檢查燈泡是否短路

C．檢查開關接觸是否良好 D．移動滑動變阻器的滑片

（4）實驗中，觀察到小燈泡的電壓為2.0V時，為了測量其額定功率，滑動變阻器的滑片應向___移動；當小燈泡正常發(fā)光時，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系，老師給他提供了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的5個定值電阻代替小燈泡。設定值電阻兩端被控制的電壓為U，為測量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】 電流表沒有校零 D 左 0.4 1 0.5-3

【解析】

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

(2)[2]閉合開關前，電路中還沒有電流，指針向左偏了，說明電流表沒有校零；

(3)[3]正確連接電路后，閉合開關，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整滑動變阻器，看看是否是電流太��；故選D；

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

[5]電流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，故讀數(shù)應為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，所以我們取第一個電阻為5歐時，此時的電流為：

，

電流表在量程范圍內，也是安全的，故U最大可以到3V；因為滑動變阻器最大電阻和額定電壓沒有告訴，我們可以認為滑動變阻器可以按需調節(jié)，那么理論上電阻兩端的電壓可以無限小都可以，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，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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