Question

【題目】在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）．

（1）為了能夠順利完成實(shí)驗(yàn)探究，下列兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
A.“10Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器
（2）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實(shí)物電路連接完整．
（3）閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因是 ．
（4）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)是V；為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖丙所示）．分析圖象可知：
①小燈泡的額定功率為W．
②實(shí)驗(yàn)中觀察到：當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于0.5V時(shí)，小燈泡不發(fā)光，根據(jù)圖象分析其原因是 ．
（6）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小華在缺少電壓表的情況下，根據(jù)繪制出的小燈泡電流與電壓關(guān)系圖象，設(shè)計(jì)出了一個(gè)測(cè)未知定值電阻的電路，如圖丁所示．請(qǐng)根據(jù)電路圖寫出其中一次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)步驟：
1：只閉合開(kāi)關(guān)S1 ， ， 使得電流表示數(shù)為0.2A；
2： ， 表達(dá)式：Rx= ．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）

解：如圖所示：

（3）電燈短路
（4）2.2；B
（5）0.625；燈的實(shí)際功率太小
（6）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片；開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合，保持滑片的位置不變，記錄電流表的示數(shù)I；
【解析】解：（1）測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中，L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，由題知燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中電流約為：I= ≈0.21A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，即為通過(guò)變阻器的電流大小，變阻器應(yīng)分去的電壓U變=6V﹣2.5V=3.5V，變阻器阻值至少為：R變= = =16.8Ω＞10Ω，所以應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為50Ω 0.5A；（2）由（1）知，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中電流約為0.21A，所以電流表選用小量程，連接如下圖所示：
；（3）閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無(wú)示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因是燈泡短路了；（4）電壓表測(cè)量燈泡的電壓，在圖乙中電壓表量程0﹣3V，分度值0.1V，由圖知電壓表示數(shù)為2.2V，即燈泡兩端的電壓為2.2V，小于燈的額定電壓，要使燈泡兩端電壓增大到2.5V，應(yīng)減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，滑片向B端移動(dòng)；（5）①由圖象可知，當(dāng)燈泡電壓為2.5V時(shí)的電流為0.25A，所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；②實(shí)驗(yàn)中觀察到：當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于0.5V時(shí)，通過(guò)燈的電流小于0.1A，則燈的實(shí)際功率小于P′=U′I′=0.5V×0.1A=0.05W，遠(yuǎn)小于燈的額定功率，小燈泡不發(fā)光；在上面的分析基礎(chǔ)上步驟如下：1、只閉合開(kāi)關(guān)S1 ， 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表為I燈=0.2A；2、開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合，保持滑片的位置不變，記錄電流表的示數(shù)I；在1中，根據(jù)圖丙可知，燈的電壓為1.5V；在2中電流表測(cè)待測(cè)電阻與燈并聯(lián)的總電阻，且因電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變，各用電器的電壓不變，所以通過(guò)燈的電流仍為0.2A，所以在2中，通過(guò)待測(cè)電阻的電流大小為I﹣0.2A，所以待測(cè)電阻Rx= ．
所以答案是：（1）B；（2）如上圖所示；（3）電燈短路；（4）2.2；B；（5）①0.625；②燈的實(shí)際功率太��；（6）1、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片；2、開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合，保持滑片的位置不變，記錄電流表的示數(shù)I； ．
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．