Question

【題目】小劉和小強在實驗室做實驗時，發現某一小燈泡上有“2.5V，***W”的字樣，其中額定功率看不清楚，他想要測出該燈泡的額定功率，所用的器材有：電壓約為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及滑動變阻器、電壓表、電流表、開關和若干導線．
（1）小劉按照甲圖正確連接電路并檢查無誤后，閉合開關，發現電壓表、電流表均有較小的示數，但小燈泡不亮，原因可能是 ．
（2）該實驗的原理是 ．
（3）小劉通過移動滑片P，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的讀數，并繪制成了如圖乙所示的U﹣I圖象．根據圖乙所提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是W．
（4）若實驗室提供的滑動變阻器有A：“10Ω 1.5A”、B：“20Ω 1A”兩種規格，則本實驗中應選用滑動變阻器的規格為（填對應符號）．
（5）小強經過仔細思考，覺得利用這個燈泡還可以測量未知電阻Rx的阻值，他設計了如圖丙所示的電路進行實驗： a．閉合開關S1 ， 斷開S2 ， 讀出電流表的示數，記為I1；
b．斷開開關S1 ， 閉合S2 ， 讀出電流表的示數，記為I2；
c．根據乙圖的U﹣I圖象，找到燈泡此時對應的電壓值，記為U，
則待測電阻的阻值表達式：Rx=（利用題中字母表示）．
（6）小劉觀察了小強的實驗后，覺得還可以改成圖丁的電路測量Rx ， 在小強實驗的基礎上通過調節滑動變阻器來獲得多組數據以減小誤差，他的做法是（選填“正確”“錯誤”）的，原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）滑動變阻器接入電路中的電阻太大
（2）P=UI
（3）0.5
（4）B
（5）
（6）錯誤；不能保證Rx和小燈泡兩端的電壓一定相等
【解析】解：（1）閉合開關后，電流表有示數，說明電路是通路，燈泡沒壞，也不是斷路；電壓表、電流表均有較小的示數，可能是滑動變阻器接入電路中的電阻太大，電路中電流太小所致，燈泡實際功率太小不足以引起燈泡發光造成的；（2）根據電功率的測量公式P=UI，測出燈泡的電壓和電流，便可計算出其電功率，所以其測量原理是P=UI；（3）由圖乙可知，當U=2.5V時，I=0.2A， 所以小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；（4）燈泡與滑動變阻器串聯，根據串聯電路的電壓和電流的特點，
燈泡正常工作時，滑動變阻器的電壓為：U′=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，
此時滑動變阻器的電阻為：R= = =17.5Ω，
“10Ω 1.5A”電阻太小，“20Ω 1A”電阻和電流都合適．所以選擇“20Ω 1A”滑動變阻器，即選B；（5）實驗步驟：
a．閉合開關S1 ， 斷開S2 ， 電路為Rx的簡單電路，讀出電流表的示數，記為I1；
b．斷開開關S1 ， 閉合S2 ， 電路為燈泡L的簡單電路，讀出電流表的示數，記為I2；
c．根據乙圖的U﹣I圖象，找到燈泡此時對應的電壓值，記為U，
根據并聯電路電壓的特點可知：Ux=UL=U，
則待測電阻的阻值表達式：Rx= = ；（6）圖丁的電路測量Rx ， 在小強實驗的基礎上通過調節滑動變阻器來獲得多組數據以減小誤差，他的做法是不正確的，因為小燈泡的電阻受溫度影響較大，使得不能保證Rx和小燈泡兩端的電壓一定相等．
所以答案是：（1）滑動變阻器接入電路中的電阻太大；（2）P=UI；（3）0.5；（4）B； （5） ；（6）錯誤；不能保證Rx和小燈泡兩端的電壓一定相等．