Question

【題目】在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，有A、B兩個(gè)規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器，電源電壓為3V。

(1)如圖甲中已有部分電路連好，請(qǐng)你將電路連接完整，連好后滑片右移燈泡變亮。

（______）

(2)如圖丙是小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像，分析圖像可知小明選用的滑動(dòng)變阻器是________（選填“A”或“B”）。

(3)實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作是______。正確連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，燈泡都不亮，電壓表示數(shù)接近3V，電流表示數(shù)幾乎為0，電路的故障可能是________。

(4)排除電路故障后，閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量，并繪制了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為____W。

(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明向老師要了一個(gè)已知阻值為的定值電阻R0，設(shè)計(jì)了圖所示的電路圖，也測(cè)出了燈泡的額定功率。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開關(guān)S1、S3，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表的示數(shù)為_______A；

②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，閉合開關(guān)S1、S2，斷開S3，記下此時(shí)電流表的示數(shù)I；

③該小燈泡額定功率的表達(dá)式為P=______（用已知量和測(cè)量量表示）。

Answer 1

【答案】 B 對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零 燈泡斷路 0.5 0.5 2.5V×(I-0.5A)

【解析】

(1)[1]小燈泡額定電壓為2.5V，則電壓表挑選小量程與小燈泡并聯(lián)，電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，由于要求滑片右移燈泡變亮，則說明滑片右移時(shí)電路電流變大，由歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器接入阻值變小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)下端連右，上端左右都可，作圖如下

(2)[2]由圖甲得 ，電源由兩節(jié)干電池組成，則電源電壓為3V，由圖丙可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時(shí)，電路電流為0.1A，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電源為2.5V，可計(jì)算電阻為

故滑動(dòng)變阻器挑選的B。

(3)[3]檢查儀器時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表指針不在零刻度處，應(yīng)對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零。

[4]燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表串聯(lián)接入電路，則電壓表所測(cè)用電器斷路，即小燈泡斷路。

(4)[5]由圖像丙可知，在額定電壓2.5V下，小燈泡對(duì)應(yīng)電流為0.2A，則額定功率為

P額=U額I額=2.5V×0.2A=0.5W

(5)①[6]閉合開關(guān)S1、S3，斷開S2，電路為小燈泡與R0并聯(lián)，電流表測(cè)R0所在支路，則要小燈泡正常發(fā)光，需要電壓達(dá)到2.5V，由于并聯(lián)電壓相等，則只需R0所在支路電壓為2.5V，則此時(shí)電流表示數(shù)為

③[7]閉合開關(guān)S1、S2，斷開S3時(shí)，電路為小燈泡與R0并聯(lián)，電流表干路電流，則小燈泡所在支路電流為

I燈=I-I0=I-0.5A

可求燈泡額定功率為

P燈=U額I燈=2.5V×(I-0.5A)