Question

【題目】為了測量小燈泡的額定功率，小亮選擇額定電壓為2.5V的小燈泡、電壓為4V不變的電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）圖乙是小亮按照?qǐng)D甲的實(shí)物電路圖連接，圖中有一根線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶@根線上打“×”，并在圖中改正。___________

（2）閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)位于____(選填“A”或“B”)端。

（3）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表超滿偏，電路故障是_______________。

（4）排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片。當(dāng)電壓表示數(shù)為______V時(shí)，停止移動(dòng)滑片，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光:此過程中測得小燈泡電流和電壓的幾組數(shù)據(jù)，并正確畫出曲線a,如圖丙，小燈泡的額定功率為______W.該實(shí)驗(yàn)中小亮選擇的滑動(dòng)變阻器可能是_________選填A，B或C）

A. R1(20Ω,1A) B.R2(30Ω，1.5A) C.R3(50Ω,0.5A)

（5）小亮在圖丙中還畫出了本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的電流隨電壓變化的曲線b.老師據(jù)圖中數(shù)據(jù)指出該曲線是錯(cuò)誤的。其理由是__；小亮___(選填“能”或“不能”)利用該小燈泡探究歐姆定律中“電流與電壓的關(guān)系”。

Answer 1

【答案】如上所示 B 燈泡斷路 2.5 0.75 C a、b曲線交點(diǎn)處，電壓之和大于電源電壓4V 不能

【解析】

（1）原電路中，電流表并聯(lián)在電路中，而電壓表串聯(lián)在電路中了，是錯(cuò)誤的，電流表應(yīng)與燈和變阻器串聯(lián)，電壓表與應(yīng)燈并聯(lián)，改正如下：

（2）閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器滑片移至阻值最大處，即B端；

（3）電流表沒有示數(shù)，說明電路中存在斷路，電壓表超滿偏，說明電壓表與電源相連，故故障為燈泡斷路；

（4）燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí)燈泡正常發(fā)光，即電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；如圖乙曲線a所示，可知燈泡的電壓為2.5V時(shí)，電流為0.3A，該小燈泡的額定電功率為：

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

由圖a知，當(dāng)電壓表示數(shù)最小為0.5V時(shí)，電流為0.1A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器兩端的電壓：

U滑=U-UL=4V-0.5V=3.5V，

根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律和歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為：

；故選用R3滑動(dòng)變阻器，選C；

（5）電路的總電壓等于各部分電壓之和，故變阻器與燈泡的電壓之和應(yīng)4V；

兩曲線的交點(diǎn)處，電壓和電流都相等，由圖知，此時(shí)電壓之和明顯不等于電源電壓4V，所以曲線b是錯(cuò)誤的。

研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制電阻大小不變，由圖線a知，因?yàn)闊艚z的電阻是變化的，所以通過燈的電流隨電壓的變化不是直線，故此電路的數(shù)據(jù)不能研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系；