Question

【題目】如圖甲所示是“測量小燈泡電功率”的實驗裝置，電源電壓為4V且保持不變，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為9Ω，滑動變阻器標有“20Ω 1A”字樣．

（1）請用筆劃線代替導線把圖甲中的實物電路連接完整；
（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片用調至 B （選填“A”或“B”）端；
（3）正確連接電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表、電壓表指針均有偏轉，則小燈泡不發光的原因是；
（4）實驗中，電壓表示數如圖乙所示，要使小燈泡正常發光，應將滑片向（選填“左”或“右”）移；
（5）一實驗小組的數據如表示數：

實驗序號	1	2	3	4	5
U/V	0.3	1.5	2.0	2.5	2.9
I/A	0.06	0.20	0.24	0.28	0.30

老師在檢查時指出第次實驗的數據無法從實驗中測得，理由是 ． 該小燈泡的額定功率是W；
（6）另一實驗小組在原有器材基礎上，不使用電流表，增加一個阻值已知、大小合適的定值電阻R0和若干開關、導線也能測出小燈泡的額定功率，請你在圖丙的方框內畫出該小組的實驗電路圖（要求：電路只連接一次并考慮燈絲電阻受溫度變化的影響）

Answer 1

【答案】
（1）

（2）

B

（3）滑動變阻器接入電路的阻值過大，燈泡的實際功率過小
（4）左
（5）1；滑動變阻器的最大阻值偏小，不能將燈泡兩端電壓調為0.3V；0.7
（6）

【解析】解：（1）滑動變阻器應與燈泡串聯，滑動變阻器要采用“一上一下”的接法；如圖所示：（2）閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處，由甲圖可知滑片應滑到B端；（3）正確連接電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表、電壓表指針均有偏轉，則原因可能是：滑動變阻器接入電路的阻值過大，燈泡的實際功率過小；（4）小燈泡額定電壓為2.5V，由圖乙可知，電壓表的示數為1.9V，低于額定電壓；要使燈泡正常發光，應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯分壓的規律可知，應減小變阻器兩端的電壓，減小變阻器的阻值，應將滑片向左端滑動，直到電壓表的示數為2.5V；（5）由實驗數據知，當燈泡兩端的電壓為0.3V時，滑動變阻器的電壓應為4V﹣0.3V=3.7V，此時電路中的電流為0.06A，則滑動變阻器的電阻應為R滑= = ≈61.7Ω，而滑動變阻器的最大阻值為20Ω，所以不能得到第1組數據；原因是：滑動變阻器的最大阻值偏小，無論如何移動滑片，都不能將燈泡兩端電壓調為0.3V；
燈泡的額定電壓為2.5V，由表格數據可知，此時燈泡的電流為0.28A，
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．（6）實驗需要測出燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，可以把燈泡與定值電阻串聯，測出定值電阻兩端電壓，由歐姆定律求出通過定值電阻的電流，由于燈泡與定值電阻串聯，可以求出通過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率，實驗電路圖如圖所示：實驗步驟：a、根據電路圖連接電路，閉合開關S1、S2接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為2.5V．b、保持滑動變阻器的滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U．
所以答案是：（1）如圖所示；（2）B；（3）滑動變阻器接入電路的阻值過大，燈泡的實際功率過小；（4）左；（5）1；滑動變阻器的最大阻值偏小，不能將燈泡兩端電壓調為0.3V；0.7；
6）見上圖．