Question

【題目】芳芳利用如圖（a）所示電路測量小燈泡的額定功率。現(xiàn)有實驗器材：待測小燈泡（標有“2.5V”字樣，電阻約 10Ω）、電源（電壓為 6V）、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干、兩只滑動變阻器，其規(guī)格分別為 R1（10Ω 2A）、R2（20Ω 2A）：

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成如圖（a）實物電路的連接；（要求：當(dāng)滑片 P 向左移動時， 燈泡變亮，連線不要交叉）

（______）

(2)電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是_____；

(3)為完成實驗，應(yīng)選擇滑動變阻器_____（選填題中所給的符號）。實驗前，芳芳檢查儀器時發(fā)現(xiàn)電流表指針指在如圖（b）所示的位置，她應(yīng)對電流表進行_____；

(4)排除上述問題后，芳芳連接好電路，將滑動變阻器的滑片 P 移到某處時，電壓表的示數(shù)為 2V，為了測量小燈泡的額定功率，她應(yīng)將滑片 P 向_____（選填“左”或“右”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V。若此時電流表的示數(shù)如圖（c）所示，則通過小燈泡的電流為_____A，小燈泡的額定功率為_____W；

(5)芳芳測量了多組數(shù)據(jù)，為研究小燈泡的電阻值，她畫出如圖（d）所示的圖像，老師認為該曲線右半段不符合實驗事實，理由是_____；

(6)在實驗過程中，電流表出現(xiàn)了損壞，為了測出小燈泡的額定功率，芳芳跟老師要了個阻值為 R0的小阻值電阻，設(shè)計了如圖（e）所示的電路和如下實驗方案：

①調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為 2.5V；

②變阻器的滑片 P 的位置_____（選填“保持不變”“向右滑動”或“向左滑動”），將電壓表從燈泡兩端拆下，改接到電阻 R0兩端，讀出電壓表的讀數(shù)，記為 U0；

③小燈泡額定功率的表達式為 P=_____（用實驗測得的數(shù)值和符號表示）。

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 R2 調(diào)零 左 0.28 0.7 當(dāng)實際電壓遠大于燈泡的額定電壓時，小燈泡會燒毀 保持不變 2.5V×

【解析】

(1)[1]燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表的量程選擇03V；燈泡正常發(fā)光時，通過燈泡的電流

I== =0.25A

因此電流表的量程為00.6A；將滑動變阻器、燈泡以及電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：

(2)[2]閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路。

(3)[3]燈泡正常工作時電流為0.25A，測定燈泡功率的實驗中，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點得，燈泡正常工作時，滑動變阻器電壓為

U滑=UUL=6V2.5V=3.5V

由I=可知，滑動變阻器電阻為

R滑===14Ω

因此滑動變阻器應(yīng)選R2。

[4]由圖可知，實驗前電流表指針沒有指在零刻度上，所以要對電流表調(diào)零。

(4)[5]電壓表的示數(shù)為 2V，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)使電壓表的示數(shù)為2.5V，應(yīng)將滑片 P 向左端移動，減小滑動變阻器連入電路的阻值，從而減少滑動變阻器的分壓。

[6][7]由圖（c）知，電流表選擇的是00.6A量程，對應(yīng)的分度值為0.02A，此時的電流為I=0.28A；燈泡的額定功率為

P=UI=2.5V×0.28A=0.7W

燈泡的額定功率為0.7W。

(5)[8]燈的額定電壓2.5V，故當(dāng)實際電壓遠大于燈的額定電壓時，小燈泡會燒毀，故該曲線右半段不符合實驗事實。

(6)①②[9]調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時燈泡正常發(fā)光；為使燈泡兩端的電壓不變，應(yīng)保持變阻器的滑片P的位置不變，將電壓表從燈泡兩端拆下，改接到電阻R0兩端，讀出電壓表的讀數(shù)，記為U0，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光電流

I=I0=

③[10]小燈泡額定功率的表達式為

P=U額I=2.5V×