Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“測(cè)量小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）如圖甲是小明同學(xué)連接的實(shí)物電路圖，圖中只有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在圖中用“×”標(biāo)出這根錯(cuò)誤的導(dǎo)線，只改接一根導(dǎo)線使電路成為正確的電路（不能與其他導(dǎo)線交叉）

（____________）

（2）小李同學(xué)連接好電路，同組的小王檢查后，認(rèn)為連接無(wú)誤，但閉合開(kāi)關(guān)后小燈泡不亮．他接下來(lái)合理的操作是先______，再根據(jù)現(xiàn)象，______或檢查燈泡和燈座等元件的接觸是否良好。（選填下列步驟前的字母）

A．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S

B．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，觀察燈泡是否能發(fā)光

C．觀察電流表的示數(shù)是否為零，判斷電路是否斷路

（3）小明確認(rèn)電路連接無(wú)誤后，按正確的操作閉合開(kāi)關(guān)記錄了第一組數(shù)據(jù)，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)依次填寫(xiě)了其他實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，①小明同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)記錄表格錯(cuò)誤的地方是______，②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，算出小燈泡的額定功率為______W，③進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可判斷小燈泡接入電路前，燈絲阻值的可能范圍是______，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為______.

序號(hào)	1	2	3	4	5
電壓表示數(shù)/V	1.0	2.0	2.5	3.0	6.0
電流表示數(shù)/A	0.2	0.22	0.25	0.26	0
燈泡的亮度	不亮	微亮	亮	很亮	突然熄滅
燈泡功率/W
平均功率/W

（4）小王實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表?yè)p壞了，老師告訴他已經(jīng)沒(méi)有電壓表可換，而給了他一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻和若干個(gè)開(kāi)關(guān)，小王重新設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，測(cè)量小燈泡的額定功率，請(qǐng)你幫他在圖中AB和CD間選擇填上電流表和開(kāi)關(guān)S2的元件符號(hào)，AB間填_____CD間填_______

并補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟。

①按照電路圖正確連接電路。

②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流表讀數(shù)為______，即燈泡正常發(fā)光。

③保持滑片位置不動(dòng)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，記下電流表的讀數(shù)為I，則測(cè)得小燈泡額定功率的表達(dá)式為P=______ （用U額、R0和I表達(dá)）。

Answer 1

【答案】 C B 平均功率 0.625 0﹤R﹤5Ω（或小于5Ω） 25Ω 開(kāi)關(guān)S2 電流表 U額（I-）

【解析】

(1)[1]原電路中，電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的，電壓表與燈并聯(lián)，電流表與燈串聯(lián)，如圖所示：

(2)[2][3]閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，可能是電路存在斷路或燈泡短路或電路電流太小、燈泡功率太小不足以引起燈泡發(fā)光而造成的，燈泡不亮，應(yīng)先觀察電流表，看電流表是否有示數(shù)，看電路是否存在斷路，如果電流表無(wú)示數(shù)，先檢查燈泡與燈座接觸是否良好，如果電流表有示數(shù)，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，看燈泡是否發(fā)光；

(3)①[4]不同電壓下燈泡功率不同，求功率的平均值錯(cuò)誤的，設(shè)計(jì)燈泡的“平均功率”一欄是錯(cuò)誤的；

②[5]由表中數(shù)據(jù)可知燈泡2.5V時(shí)，通過(guò)它的電流是0.25A，燈泡的額定功率

PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W；

③[6]由表中數(shù)據(jù)可知，第1次燈泡兩端的電壓是1.0V，通過(guò)它的電流是0.2A，燈泡的電阻

RL==5Ω，

因?yàn)闊襞蓦娮桦S溫度升高而增大，所以第1次情況下燈泡電阻大于其未接入電路時(shí)的電阻即小燈泡接入電路前，燈絲阻值范圍為

0＜RL＜5Ω；

[7]由第5次數(shù)據(jù)可知，燈泡突然熄滅，由于燈泡的功率太大，溫度較高，將燈泡的燈絲燒斷，此時(shí)電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表的示數(shù)是6V，說(shuō)明電源電壓是6V；變阻器處于最大值處，此時(shí)電路中電流最小，由表中數(shù)據(jù)可知，此時(shí)燈泡兩端電壓為1V，電路中電流0.2A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得滑動(dòng)變阻器的最大阻值：

R滑最大==25Ω；

(4)[8][9]要測(cè)量小燈泡的功率，需測(cè)量出小燈泡兩端的電壓和通過(guò)它電流，沒(méi)有電壓表，由歐姆定律可知用電流表和電阻R0代替電壓表，由并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知CD間的元件與電阻R0串聯(lián)，可以和燈泡L并聯(lián)，所以CD間是電流表，AB間是開(kāi)關(guān)S2，如圖所示：

②[10]斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，此時(shí)燈泡與電阻并聯(lián)，它們兩端電壓相等，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)燈泡兩端電壓等于其額定電壓時(shí)燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)：

IR0=；

③[11]保持滑片位置不動(dòng)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，此時(shí)燈泡與電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，電流表的讀數(shù)為I，通過(guò)燈泡的電流

IL=I-IR0=I-，

小燈泡額定功率的表達(dá)式為：

P=U額IL=U額×（I-）。