Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，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 10Ω）．

（1）①為了能夠順利完成實驗探究，應(yīng)選用______（“10Ω 0.5A”/“50Ω 0.5A”） 規(guī)格的滑動變阻器．

②請用筆畫線代替導(dǎo)線將實物電路圖連接完整___________；

（2）電路連接完整后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表和電壓表均無示數(shù)，為了迅速找出故障，他不應(yīng)該首先檢查的是______．

A．滑動變阻器是否接觸不良 B．開關(guān)是否接觸不良

C．電流表接線柱是否接觸不良 D．電壓表接線柱是否接觸不良

（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)是______V；為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向______（選填“A”或“B”）端移動．

（4）根據(jù)實驗測得的數(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：小燈泡的額定功率為______W；當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比__．（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

（5）小華打算增加兩只開關(guān)和一個阻值為 10Ω 的電阻R0，只用一只電表來測量小燈泡的額定功率．方案一和方案二是小華設(shè)計的兩種不同方案的電路圖．則以下判斷正確的是___．

A．兩種方案都可行 B．兩種方案都不可行

C．方案一可行，方案二不可行 D．方案一不可行，方案二可行

Answer 1

【答案】 “50Ω 0.5A” D 2.2 B 0.5 變大 C

【解析】（1）①測量小燈泡的電功率實驗中，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測電路中電流，由題知燈泡正常發(fā)光時電路中電流約為：I=U/RL=2.5V/12Ω≈0.21A，由串聯(lián)電路特點可知：I=IR =IL =0.21A，此時變阻器連入阻值：R=UR/I=UUL/I=6V2.5V/0.21A≈16.7Ω，所以應(yīng)選擇滑動變阻器的規(guī)格為50Ω 0.5A。①由可知，I=0.21A，電流表選擇小量程即可，將電流表0.6A接線柱與燈泡左端接線柱連接即可，如下圖所示：

（2）電路連接完畢，閉合開關(guān)燈泡不亮．為保護電路，必須先斷開開關(guān)切斷電路，進行故障檢驗；燈不亮，電流表、電壓表無示數(shù)，說明整個電路是斷路狀態(tài)，電流表、滑動變阻器、和開關(guān)都串聯(lián)在電路中，這三個元件可能斷路，電壓表并聯(lián)到燈泡兩端，若電壓表斷路，則電流表有示數(shù)，故選D。

（3）由圖乙可知，電流表選擇的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.22A，實驗過程中，要使小燈泡正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)應(yīng)等于小燈泡的額定電壓2.5V，調(diào)節(jié)滑動變阻器，故滑動變阻器B端滑動。

（4）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，燈泡正常發(fā)光，由丙圖象此時燈泡的電流為0.2A，所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由圖象可知，因為燈泡電阻受溫度的影響，燈泡的電流與電壓不成正比，當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大。

（5）方案一圖中，通過閉合不同的開關(guān)能知道小燈泡是否正常發(fā)光，方案一能測定小燈泡的額定電功率；方案二中，R0 、小燈泡、變阻器三者串聯(lián)，S接a時，電壓表測定值電阻的電壓，S接b時測燈和定值電阻的總電壓，都無法確定小燈泡是否正常發(fā)光，方案二不能測定小燈泡的額定電功率，故選C。