Question

【題目】一只小燈泡的額定電壓為2.0V，正常發(fā)光時的電阻約為8Ω．小明想測量這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：一個電壓表、一個電流表、一個開關，電壓為6V的電源，滑動變阻器有A規(guī)格：“10Ω 2A”、B規(guī)格：“30Ω 1A”可選．導線若干．

（1）本實驗應該選擇_______（選填“A”或“B”）規(guī)格的滑動變阻器．

（2）用筆畫線代替導線，將圖甲所示電路連接完整（要求滑片向左滑動時變阻器阻值變�。�．

（3）小明在連接好電路的最后一根導線時，發(fā)現(xiàn)電壓表指針立刻偏到最大刻度處，小燈泡卻不亮，且電流表也沒有示數(shù)，上述現(xiàn)象反映他在操作中存在的不規(guī)范之處是_________，出現(xiàn)上述故障的原因可能是 _____________________．

（4）排除故障后，小明發(fā)現(xiàn)他很幸運，電壓表并沒有因此而損壞．小明便開始進行測量，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置直到電壓表讀數(shù)為2.0V，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為_____W．

（5）完成上述實驗后，小明進行了反思，如果剛才電壓表被損壞了，能不能換成其他的實驗器材來完成實驗呢，經(jīng)過思考，他用了一個已知阻值為R0的電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖丙所示的電路，也測出了燈泡的額定功率，請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S1，將S2撥到觸點“1”，移動滑片，使電流表的示數(shù)為_______；

②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數(shù)I；

③燈泡額定功率的表達式為P額=____________．（用已知量和測量量表示）

Answer 1

【答案】 B 連接電路時開關未斷開 小燈斷路 0.52 2V/R0 2V（I-2V/R0）

【解析】燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的電壓U滑=U-UL=6V-2V=4V，

根據(jù)分壓原理，

故選擇B規(guī)格的滑動變阻器。

滑片向左滑動時，變阻器阻值變小，所以將滑動變阻器左下接線柱連入電路中。

在連接好電路的最后一根導線時，發(fā)現(xiàn)電壓表指針立刻偏到最大刻度處，小燈泡卻不亮，且電流表也沒有示數(shù)，上述現(xiàn)象反映他在操作中存在的不規(guī)范之處是連接電路時開關未斷開。

出現(xiàn)上述故障的原因可能是燈泡斷路。

此時電流表示數(shù)如乙所示I=0.26A，所以P額=U額I=2.0V×0.26A=0.52W。

①燈泡L與R0并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓關系，首先調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電流表示數(shù)為，此時燈泡兩端電壓為其額定電壓。

②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，電流表測干路的電流，電流表示數(shù)為I，則通過小燈泡的電流為 .

③燈泡額定功率的表達式。