Question

【題目】實驗室購買了一批規格為“2.5V 0.8W”的小燈泡，小明想鑒別燈泡是否合格，于是帶領興趣小組的同學們測量小燈泡的電功率。可供使用的器材有兩個規格分別為“ 10 Ω 1A ”的滑動變阻器A 和“ 50 Ω 2A “的滑動變阻器B 、電流表、電壓表等，電源電壓為 6V 保持不變。

(1)請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路幫小明連接完整_______（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時小燈泡變暗，連接導線不能交叉）；

圖中選擇電流表量程的依據是_______________；

(2)連接好電路閉合開關，調節滑動變阻器，發現小燈泡不亮，電壓表示數始終為零，電流表示數變化明顯。電路故障可能是___________；

(3)排除故障后，小明調節滑動變阻器滑片得到三組電壓表和電流表的示數，填入他自己設計的表格；

次數	電壓U/V	電流I/A	電功率P/W	平均電功率
1	2	0.34
2	2.5	0.4
3	2.8	0.44

①請指出這個表格設計不合理的地方____________；

②小明操作規范、讀數正確，根據表中數據，可算出小燈泡的額定功率是_______W，正常發光時的電阻是_________Ω。小明認為該小燈泡不合格，假如生產這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，則這個小燈泡不合格的原因是鎢絲的長度_______（選填“大于”或“小于”）合格產品小燈泡鎢絲的長度；

③由表中數據可判斷出小明選用的滑動變阻器是_______（選填“A”或“B”）。實驗中它除了保護電路外，另一個主要作用是_______________________；

(4)另一組的同學在連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P的過程中發現：燈泡變亮時電壓表表示數變小；燈泡變暗時，電壓表示數變大。經檢查所用器材完好，出現這種現象的原因可能是_______。

Answer 1

【答案】 根據公式算出小燈泡的額定電流 小燈泡短路 設計平均電功率一欄 1 6.25 小于 B 改變燈泡兩端電壓，以測不同電壓下的電功率 電壓表與滑動變阻器并聯

【解析】

(1)[1][2]根據滑動變阻器的滑片向右移動時小燈泡變暗，即電流變小，電阻變大，故變阻器左下接線柱應與小燈泡的右接線柱相連，燈的額定電壓為2.5V，故電壓表應選用0~3V的量程，根據可知，小燈泡的額定電流為

故電流表應選用0~0.6A的量程，小燈泡、電流表、滑動變阻器應串聯在電路中，電壓表應與小燈泡并聯，如圖所示。

(2)[3]連接好電路閉合開關，調節滑動變阻器，發現小燈泡不亮，電壓表示數始終為零，說明小燈泡被短路，電流表示數變化明顯，說明電路是通路，故故障是小燈泡被短路。

(3)①[4]燈在額定電壓下的電功率為額定功率，在不同電壓下，燈的實際功率不同，故不能將不同電壓的功率取平均值，這個表格設計不合理的地方是設計平均電功率一欄。

②[5][6][7]根據表中數據知，燈在額定電壓下的電流為0.4A，根據可得，電功率為

根據歐姆定律可得，燈絲的實際電阻為

根據可得，燈正常發光的電阻為

假如生產這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，根據影響電阻大小的因素知，則這個小燈泡不合格的原因是鎢絲的長度小于合格產品小燈泡鎢絲的長度。

③[8]根據表中數據可知，電路中的電流都沒有超過1A，為了使測量數據更精確，選擇測量工具時，應選擇量程與被測值最接近的工具，故滑動變阻器應選擇A。

[9]滑動變阻器在此電路中作用是：一是起保護電路的作用；二是調節小燈泡兩端的電壓，從而改變整個電路的電流，以測不同電壓下的電功率。

(4)[10]另一組的同學在連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P的過程中發現：燈泡變亮時電壓表表示數變小；燈泡變暗時，電壓表示數變大。經檢查所用器材完好，出現這種現象的原因可能是電壓表與滑動變阻器并聯。