Question

【題目】小明做“測量小燈泡電功率”實驗，實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關各一個、規格分別為R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑動變阻器各一個、導線若干．

（1）小明設計了圖甲所示的電路，他應選用規格為的滑動變阻器______（選填“R1”或“R2”），該實驗中滑動變阻器的主要作用是___________________________________________．

（2）正確連接電路后，閉合開關，若小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，原因可能是____；若小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，原因是_____________ ．

（3）排除故障后，移動滑動變阻器滑片在不同位置，小燈泡U-I圖象如圖乙所示，小燈泡的額定功率為____W．

（4）由圖乙發現燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是_________________________．

（5）在沒有電壓表、只有電流表的情況下，小明增加了一只已知阻值為10Ω的定值電阻R，并利用原有器材也測出了額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率．步驟如下：

①按照如圖丙所示的電路圖正確連接實物電路；

②閉合開關，調節滑動變阻器滑片，使電流表示數為_________A時，燈泡正常發光；

③斷開開關，保持________不變，將電流表改接在燈泡所在支路中，再閉合開關，讀出電流表示數I；

④小燈泡額定功率的表達式為P額=_____________________．

（6）鄰組的青青和丹丹打算利用一個阻值為10Ω的定值電阻R0，只利用一只電表，通過圖中操作（開關S接“a”、”b”各一次）來測量小燈泡的額定功率．下圖丙、丁是她倆設計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是__________（填字母）．

A. 兩種方案都能

B．兩種方案都不能

C．丙方案能，丁方案不能

D．丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

【答案】 R2 改變燈泡兩端的電壓 小燈泡短路（或電壓表短路） 小燈泡斷路 0.625 燈絲溫度 0.25 滑動變阻器滑片P的位置（或滑動變阻器接入電路的阻值） U額I（或2.5V·I） B

【解析】試題分析：本題考查伏安法測電功率和電功率測量的變形形式，綜合性大。

當燈泡兩端電壓達到額定電壓時，變阻器兩端電壓最小，對應的阻值最小。此時通過電路的電流為，

變阻器的最小阻值為：,

所以應該選用 “50Ω 0.5A”的滑動變阻器R2；變阻器在電路中的主要作用是改變燈泡兩端電壓；

閉合開關，若小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，出現故障的原因是燈泡短路；小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，原因是燈泡斷路；

由圖乙可知當燈泡兩端電壓為2.5V時，電流為0.25A，所以燈泡的額定功率為；

燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是燈絲溫度；

②燈泡正常發光時，燈泡兩端電壓為2.5V，

所以電流表示數為:

③斷開開關，滑動變阻器滑片P的位置不變，將電流表改接在燈泡所在支路中，再閉合開關，讀出電流表示數I；

④滑動變阻器滑片P的位置不變,燈泡兩端電壓不變，

所以燈泡額定功率為：P額= U額I=2.5V·I；

（6）由于變阻器串聯在電路中，丙圖中當S由a換接到b時，定值電阻兩端電壓不等于額定電壓；丁圖不能調節燈泡兩端電壓為額定電壓，所以兩種方案都不能測出燈泡的額定功率。故選B。