Question

【題目】小華在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V），小燈泡L（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關(guān)、規(guī)格分別為“10Ω1A”的滑動變阻器R1和“50Ω0.5A”的滑動變阻器R2各一個，導(dǎo)線若干。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小華同學(xué)將圖甲中的電路連接完整；

（_____）

（2）為了順利完成實驗，小華應(yīng)選用規(guī)格為_____（選填“R1”或“R2”）的滑動變阻器；

（3）連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，原因可能是_____；

（4）排除故障后，移動滑動變阻器滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓值和電流值，繪制小燈泡U﹣I圖象如圖乙所示，小燈泡的額定功率為_____W．分析乙中圖象發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是_____；

（5）小華打算增加一個阻值為15Ω的定值電阻R0，只利用一只電表，通過操作圖中單刀雙擲開關(guān)（單刀雙擲開關(guān)分別接“a”、“b”各一次）測量小燈泡的額定電功率，圖丙、圖丁是他設(shè)計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是_____。

A．兩種方案都能

B．兩種方案都不能

C．丙方案能，丁方案不能

D．丙方案不能，丁方案能

Answer 1

【答案】 R2 燈泡（或電壓表）短路 0.625 小燈泡的電阻受溫度的影響 B

【解析】

（1）根據(jù)燈的額定電壓為2.5V確定電壓表選用小量程與燈并聯(lián)；燈絲電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈泡正常發(fā)光時電路中電流確定電流表要選用小量程與燈串聯(lián)；

（2）燈泡正常發(fā)光時電路中電流的為0.25A，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律求出變阻器的阻值至少為多大，確定選擇滑動變阻器的規(guī)格；

（3）閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，根據(jù)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電路只有一處故障，分析故障原因；

（4）由圖像可找出燈泡電壓為2.5V時的電流，根據(jù)求出燈泡的額定功率；燈泡電阻是變化的，原因是受溫度的影響；

（5）開關(guān)S接“a”、“b”各一次，根據(jù)電路圖，確定能否使小燈泡正常發(fā)光，若不能，則無法測量小燈泡的額定電功率。

（1）燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，燈絲電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈泡正常發(fā)光時電路中電流約為：，所以電流表要選用小量程與燈串聯(lián)，如下所示：

（2）燈泡正常發(fā)光時電路中電流的為0.25A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點，電路中電流處處相等，變阻器應(yīng)分去的電壓：，由歐姆定律，變阻器的阻值至少為：，所以應(yīng)選擇滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 0.5A”；

（3）閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，若電路只有一處故障，故障原因是燈泡（或電壓表）短路了；

（4）由圖像可知，燈泡電壓為2.5V時的電流為0.25A，所以燈泡的額定功率：；燈泡電阻是變化的，原因是受溫度的影響；

（5）圖丙中，無論開關(guān)接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，此方案不能測定小燈泡的額定電功率；圖丁中，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，當(dāng)開關(guān)接b時測量燈和定值電阻的總電壓，不能通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈泡兩端的電壓為2.5V，所以此方案不能測出小燈的額定電功率，故選B。

故答案為：（1）如上圖所示；（2）R2；（3）燈泡（或電壓表）短路 （4）0.625； 小燈泡的電阻受溫度的影響；（5）B。