Question

【題目】王瑞同學使用甲圖所示器材，測量小燈泡的額定功率。

（1）在連接電路時，開關S應處于_____狀態，滑動變阻器的滑片P應放在電阻最_____的位置。

（2）王瑞同學連接了如圖甲所示的電路，閉合開關，電流表_____示數，電壓表_____示數。（兩空均選填“有”或“無”）

（3）他仔細檢查電路。發現有一根導線連接錯誤。請你在圖甲中錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的一根連接導線。

（_________）

（4）正確連接電路后，團合開關，調節滑動變阻器滑片P，當電壓表的示數為2.5V時，觀察到電流表示數如圖乙所示，此時燈泡正常發光，小燈泡的額定功率為_____W。

（5）同組李華同學想測小燈泡發出強光時的功率，應繼續向_____（選填“A”或“B”）端移動滑片P，適當增大燈泡兩端的電壓。

（6）現有一個電壓約為20V的電源（電壓保持不變），一個量程為0～0.6A的電流表，三個阻值已知的電阻R1 （20Ω）、R2 （30Ω）、R3 （10kΩ），開關和導線若干。請合理選擇器材設計實驗，比較精確地測出約為10Ω的未知電阻Rx的阻值。要求：

a．畫出實驗電路圖：

（__________）

b．寫出主要的實驗步驟（測量量用相應的物理量的符號表示）

（__________）

C．寫出待測電阻Rx的表達式_____（用已知量和測量量表示）。

Answer 1

【答案】斷開 大 無 有 1.3 A 只閉合S2，記下電流表示數I1 只閉合S1，記下電流表示數I2 =30

【解析】

(1)[1][2]為防止發生短路現象燒壞電源，連接電路時，開關應處于斷開狀態，閉合開關前，應使滑動變阻器的阻值處于最大狀態，由圖可知變阻器的滑片滑在B點時連入電路中的電阻絲阻值最大。

(2)[3][4]實驗時閉合開關，電壓表與電流表串聯后又并聯在電阻的兩端，所以通過電流表的電流為0，電壓表測電阻R兩端的電壓，電壓表有示數；

(3)[5]由圖可知，電流表與電壓表串聯了，導致電流表沒有示數，應將定值電阻右端接線柱與滑動變阻器左端接線柱之間的導線去掉，將此導線改接在電壓表中間接線柱上，如圖。

(4)[6]當電壓表的示數為2.5V時，燈泡正常發光，此時電流表的量程為0﹣0.6A，分度值為0.02A，示數為0.52A，則小燈泡的額定功率為：

P＝UI＝2.5V×0.52A＝1.3W；

(5)[7]測小燈泡發出強光時的功率，可知應增大燈泡分得的電壓，由分壓原理，適當減小滑動變阻器兩端的電壓，應減小滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動；

(6)[8]a．將R1、R2和待測電阻串聯起來，開關S1與R1并聯，開關S2與Rx并聯，如下所示：

；

[9]b．實驗步驟為：

①只閉合S2，記下電流表示數I1；

②只閉合S1，記下電流表示數I2；

[10]C.在①中R1、R2串聯，由電阻的串聯和歐姆定律，電源電壓：

U＝I1（R1+R2）＝I1×50Ω；

在②中，R2與待測電阻串聯，則電源電壓：

U＝I2（Rx+R2）＝I2×（Rx+30Ω）；

則：

I1×50Ω＝I2×（Rx+30Ω），

解得：

Rx＝﹣30Ω。