Question

【題目】如圖甲是小明和同學做“測定小燈泡額定電功率”實驗的電路，電源電壓為6V，已知小燈泡正常工作時的電壓為2.5V，正常發光時燈絲的電阻約為。

（1）請你用筆畫線代替導線把未連接完的實物電路連接成正確的完整電路（要求：導線不交叉且滑動變阻器滑片向右移動燈泡變亮）。

（_______________）

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于___端（選填“A”或“B”）。若實驗室有三種規格的滑動變阻器，分別是甲“”、乙“”、丙“”，則小明應選用___（選填“甲”、“乙”或“丙”）。

（3）若閉合開關，發現燈泡不發光，但電流表、電壓表均有示數，接下來應進行的操作是__。

（4）小明實驗時，當滑動變阻器的滑片在某一位置時，電壓表的示數如圖乙所示，為了使燈泡正常發光，應將滑片向_____（選填“左”或“右”）移動；小明進一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖所丙所示，通過圖像可知小燈泡正常發光時的電功率為___W。

（5）小華同學實驗時發現桌上沒有電流表，卻多了一個滑動變阻器（最大阻值用表示），他設計如圖丁所示電路，測出了額定電壓為的燈泡的額定功率，請補全下列步驟。

①閉合開關，先調節滑動變阻器_________（選填“”或“”）的滑片到最___________端（選填“左”或“右”），再調節另一滑動變阻器的滑片，直到電壓表的示數為2.5V時為止。

②接著________________，讀出這時電壓表的示數為U；

③小燈光的額定功率表達式________________（用字母表示）。

Answer 1

【答案】 A 乙 調節滑動變阻器的滑片，觀察燈泡是否發光 右 0.75 R0 左 調節滑動變阻器 R0 的滑片到最右端

【解析】

（1）滑動變阻器滑片向右移動燈泡變亮，即電阻變小，故變阻器右下接線柱連入電路中，如下圖所示：

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處A端；電源電壓為6V，已知小燈泡正常工作時的電壓為2.5V，正常發光時燈絲的電阻約為10Ω，由歐姆定律可得，燈的額定電流約為：，根據串聯電路的規律和歐姆定律，燈正常發光時，變阻器連入電路中的電阻：，故選用乙變阻器；

（3）若閉合開關，電流表電壓表均有示數，說明電路為通路，發現燈泡不發光，說明電路中電流過小，變阻器接入電路的電阻較大，故接下來應將變阻器滑片向右移動，觀察燈的發光情況；

（4）燈在額定電壓下正常發光，圖中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由串聯分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片應向右移動，直到電壓表示數為額定電壓；根據描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線知，額定電壓下的電流為0.3A，小燈泡正常發光時的電功率為：PL額=ULI額=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）由圖丁可知，電壓表接在變阻器滑片處，由于電壓表的內阻很大，可看作開路，故電流直接通過燈泡L、變阻器R0、變阻器R，即燈泡L、變阻器R0、變阻器R三者串聯，變阻器R0始終以最大阻值R0接入電路；如果變阻器R的滑片不動時，則電路中的電流是不發生變化的；而電壓表測量的是燈泡與變阻器R0滑片左側電阻絲串聯的總電壓。

①閉合開關，先調節滑動變阻器R0的滑片到最左端，此時電壓表只測燈泡的電壓，再調節另一滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V時為止（即達到燈泡的額定電壓U0），此時燈泡正常發光；

②保持變阻器R的滑片不動，接著調節變阻器R0的滑片到最右端，此時電壓表測燈泡與變阻器R0串聯的總電壓，讀出這時電壓表的示數為U；

③燈泡正常發光后，由于保持變阻器R的滑片不動，則電路中電流不變、燈泡兩端的電壓保持不變，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，當變阻器R0的滑片到最右端時，R0兩端的電壓：UR0=U-U0，由歐姆定律，此時電路中的電流：，串聯電路中各處的電流相等，即燈正常發光時的電流：，小燈泡的額定功率：。