Question

【題目】小明同學利用電流表和電阻箱測量小燈泡的功率，設計并接了如圖甲所示的實物電路。

(1)用筆畫線代替導線完成實物電路連接；

（________）

(2)在連接電路時，開關始終是____（選填“斷開”或“閉合”）的，并且應將滑片P移到動變阻器的_______（“A”或“B”）端；

(3)閉合開關S1，將單刀雙擲開關S2扳向“1”，調節(jié)滑動變阻器的阻值使電流表的示數(shù)為I1，如圖乙所示，I1=___A；

(4)將開關S2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調節(jié)變阻箱的阻值R，使電流表的示數(shù)仍為I1，此時R=5Ω；則步驟(2)中小燈泡的電阻R1=___Ω，測量小燈泡電阻的方法是______（選填“控制變量法”或“等效替代法”）；

(5)步驟(2)小燈泡的實際功率P1=___W；

(6)若小燈泡的額定電流為I0=2I1，以下關于燈泡額定功率P0與實際功率P1的數(shù)值關系，你認為最有可能的是____；

A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1

(7)若實驗室提供的滑動變阻器有 “8Ω 1.5A ”和“15Ω 0.5A”兩種規(guī)格，則本實驗中應選用規(guī)格為______的滑動變阻器。

Answer 1

【答案】 斷開 B 0.2 5 控制變量法 1 D “15Ω 0.5A”

【解析】

(1)[1]由圖乙可知，電流表的量程是0~0.6A，電流表的0.6A的接線柱和開關S1的中間接線柱連接，開關S1的2接線柱和電阻箱的左端接線柱連接，如圖所示：

(2)[2][3]為了保護電路，開關始終是斷開，應將滑片P移到動變阻器的阻值最大處的B端。

(3)[4]如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)

I1=0.2A

(4)[5][6]將開關S2扳向“2”，電路中電阻箱和變阻器串聯(lián)，保待滑動變阻器的阻值不變，調節(jié)滑動變阻箱的阻值R，使電流表的示數(shù)仍為I1，此時R=5Ω，根據(jù)等效替代法可知驟(2)中小燈泡的電阻是5Ω。

(5)[7]小燈泡的實際功率

P1=I12RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W

(6)[8]若小燈泡的額定電流為

I0=2I1

假設燈泡的阻值不變

P額=I02R=(2I1)2R=4I12R=4P1

由于燈泡的阻值不是定值，且燈泡的阻值會隨溫度的升高而變大，所以，當燈泡在正常工作時，燈泡的阻值變大，則額定功率

P0＞P額=4P1

所以最有可能的額定功率值為

P0=5P1

故選D。

(7)[9]由圖甲可知，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)，電源電壓為3V，小燈泡的實際電壓

U1=I1RL=0.2A×5Ω=1V

變阻器兩端的電壓

U2=U-U1=3V-1V=2V

此時滑動變阻器的電阻為

R==10Ω

因此選擇“15Ω 0.5A”滑動變阻器。