Question

【題目】在“測小燈泡電功率”的實驗中，實驗室為每個小組提供的器材有：電壓恒為5v的電源一個，電流表(0～0.6A、0～3A)、電壓表(0～3V、0～15V)各一個，開關一個，標有“20 Ω lA”的滑動變阻器一個，導線若干，額定電壓為3、8V小燈泡一個。實驗前電壓表與電流表均已調零。第一小組的同學實驗時按如圖甲所示方式連接電路。

(1)連接電路時，開關應____ ．（選填“閉合”或“斷開”）。

(2)開關閉合前，應把滑動變阻器的滑片調到 ．（選填“A”或“B”）端。

(3)閉合開關，發(fā)現小燈泡不發(fā)光，電流表有示數，電壓表無示數，則故障原因可能是 。

(4)排除故障后，調節(jié)滑片到某一位置時，燈恰好正常發(fā)光。此時電流表的示數如圖乙，則通過小燈泡的電流為 A，小燈泡的額定功率為 W。

(5)該小組的同學們經過多次實驗，記錄了多組電壓與電流值，并繪出如圖丙所示圖象。通過分析圖象，發(fā)現小燈泡燈絲電阻是變化的，這是由于 。

(6)第二小組的同學在實驗中發(fā)現，本組的電壓表0～15V的量程已損壞，而0～3V的量程可以使用。經過研究設計了如圖丁所示電路，完成了小燈泡功率的測量。實驗時，調節(jié)滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為____V時，小燈泡正常發(fā)光。

(7)第二小組的同學在實驗過程中，為保證電表不超量程，小燈泡不超額定值。滑動變阻器接入電路的阻值范圍為 。

Answer 1

【答案】（1）斷開 （2）A （3）小燈泡短路 （4）0.4 1.52 （5）燈絲電阻隨溫度而改變 （6）1.2 （7）3~12

【解析】

試題分析：測小燈泡的電功率實驗中（1）連接電路時，開關應斷開。（2）閉合開關前應將滑動變阻器的滑片調到阻值最大位置，滑片遠離下接線柱時阻值最大，所以應調到A端。（3）電流表有示數，說明電路是連通的，小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數，則故障原因可能是小燈泡短路。（4）電流表示數如圖乙，通過小燈泡的電流為0.4A，小燈泡的額定功率P額=U額I=3.8V×0.4A=1.52W。（5）通過分析圖象，發(fā)現小燈泡燈絲電阻是變化的，這是由于燈絲電阻隨溫度而改變 。（6）實驗中電壓表0～15V的量程已損壞，而0～3V的量程可以使用。如圖丁所示電路，將電壓表并聯在滑動變阻器兩端，根據串聯電路的電壓關系，當電壓表的示數為5V-3.8V=1.2V時，小燈泡兩端電壓為3.8V，小燈泡正常發(fā)光。（7）在實驗過程中，為保證電表不超量程，小燈泡不超額定值。當電壓表示數為3V時，小燈泡兩端電壓為2V，由圖丙知電路中電流為0.25A，則滑動變阻器接入電路的阻值最大 Rmax=U/I=3V/0.25A=12Ω；當小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓為1.2V，電路中電流為0.4A，則滑動變阻器接入電路的阻值最小Rmin=U/I=(5V-3.8V)/0.4A=3Ω，滑動變阻器接入電路的阻值范圍為3Ω~12Ω。