Question

【題目】一個額定電壓是2.5V的小燈泡，正常工作時的電阻約為8Ω．小明想測量它的額定功率．實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開關(guān)各1個、甲（10Ω 1A）和乙（50Ω 0.5A）兩種規(guī)格的滑動變阻器2個，導(dǎo)線若干．

（1）小明設(shè)計了圖一所示電路，他應(yīng)選用__（甲/乙）種規(guī)格的滑動變阻器．

（2）圖二是小明根據(jù)電路圖連接的實物圖，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是由于一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在圖二中連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補畫出正確的連線_________．

（3）小明按圖一電路圖連接電路，閉合開關(guān)，燈泡不亮，此時電壓表示數(shù)為0.8V，電流表示數(shù)為0.1A，燈泡不亮的原因是__；如果想讓小燈泡正常發(fā)光，接下來的操作是__．

（4）在測量小燈泡額定功率的過程中，移動滑動變阻器的滑片P時，眼睛應(yīng)先注視__表的示數(shù)，然后讀出另一電表示數(shù)，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖三所示，則小電燈的額定功率為__W．

（5）本實驗電路除了能測出小燈泡的功率外，小明認(rèn)為還能測出小燈泡燈絲的阻值，小華認(rèn)為還能探究電流與電壓的關(guān)系．你認(rèn)為__的觀點是錯誤的，理由是：__．

Answer 1

【答案】 乙 如右圖 燈泡的實際功率太小 向左移動滑動變阻器的滑片 電壓表 0.8 小華 不能控制燈絲的電阻不變

【解析】（1）燈泡正常發(fā)光時，通過其的電流約是：I=U/R＝2.5V/8Ω=0.3125A，滑動變阻器兩端的電壓：U滑 =U-U燈泡 =6V-2.5V=3.5V，滑動變阻器接入電路的電阻：R=U/I＝3.5V/0.3125A≈11.2Ω＞10Ω，所以應(yīng)選擇“50Ω 0.5A”的滑動變阻器，即選擇乙種規(guī)格的滑動變阻器；

（2）原電路中，電壓表串聯(lián)在電路中了，變阻器與燈并聯(lián)了是錯誤的，在該電路中，電壓表應(yīng)與燈并聯(lián)，變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，如下圖：

（3）圖一中，電壓表測燈的電壓，電流表測通過燈的電流，此時電壓表示數(shù)為0.8V，電流表示數(shù)為0.1A，燈的實際功率：P實 =U實I實 =0.8V×0.1A=0.08W，而燈的額定功率：PL =ULIL =UL2/RL=(2.5V)2/8Ω≈0.78W，燈的實際功率遠(yuǎn)小于燈的額定功率，故燈泡不亮；如果想讓小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)增大燈的電壓為額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律要減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故接下來的操作是：向左移動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為2.5V；

（4）該電流表選的是小量程，其分度值是0.02A，故其示數(shù)是0.32A，故其額定功率是：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；

（4）根據(jù)歐姆定律I=U/R，有R=U/I，因測出燈的電壓和通過的電流，故小明認(rèn)為還能測出小燈泡燈絲的阻值，是正確的；探究電流與電壓的關(guān)系時，要控制電阻的大小不變，但因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，小華認(rèn)為還能探究電流與電壓的關(guān)系是錯誤的，即小華的觀點是錯誤的。