Question

【題目】如圖甲所示是“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖，其中電源用的是2節(jié)新干電池，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“50Ω 1A”，選用的小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）小敏連接了如圖甲所示的部分實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將電路連接完整；

（______）

（2）小敏同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，則其原因可能是________________；

（3）正確操作后，小燈泡發(fā)光，這時(shí)電壓表的示數(shù)為2V，則應(yīng)向____________移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表的示數(shù)為__________ V 時(shí)，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為__________ W；

（4）在不改變圖甲電路和元件的前提下，______________（選填：“能”或“不能”）利用控制變量法來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系，請(qǐng)說(shuō)明理由________________．

（5）另一組的小悅同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖丙所示電路圖，測(cè)出了一小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，已知小燈泡額定電壓U額=3.8V，定值電阻的阻值R=10Ω，正確操作過(guò)程如下:

①只閉合開(kāi)關(guān)S和__________，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I1=_____A；

②閉合開(kāi)關(guān)S和___，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)______，保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不動(dòng)，讀出電流表示數(shù)為I2；

③小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻表達(dá)式為RL=________ (用符號(hào)U額、I1、I2表示).

Answer 1

【答案】見(jiàn)解析所示 燈斷路 左 2.5 0.5 不能 燈絲的電阻發(fā)生變化，不能控制電阻一定 S2 0.38 S1 S2

【解析】

（1）本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)入電路中，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，根據(jù)燈泡額定電壓表確定其量程；

（2）燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電路可出現(xiàn)斷路，再根據(jù)電壓表示數(shù)情況分析判斷電路故障原因；

（5）由電路圖可知，電路中無(wú)電壓表，只有電流表；要測(cè)2.5V的小燈泡L的額定，可根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等進(jìn)行設(shè)計(jì)電路；即調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，使R與電流表示數(shù)的乘積為2.5V，再用電流表測(cè)出干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)燈泡的電流，最后利用R=求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．

(1)測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路中，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，燈泡額定2.5V，所以電壓表應(yīng)使用03V量程，由此補(bǔ)畫(huà)實(shí)物連接如圖所示：

；

(2)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路有斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連。所以原因可能是燈泡斷路了；

(3)小燈泡發(fā)光，這時(shí)電壓表的時(shí)數(shù)為2V，小于其額定電壓，要使燈泡正常發(fā)光需增大燈泡兩端電壓，由串聯(lián)電路的分壓原理可知應(yīng)將滑片向左移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V為止；

由圖乙知電流表使用00.6A量程，分度值0.02A，所以燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流為0.2A，

所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

（4）探究電流與電壓，需控制電阻不變，因燈絲的電阻隨溫度發(fā)生變化，不能控制電阻一定，在不改變圖甲電路和元件的前提下，不能利用控制變量法來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系。

（5）由實(shí)驗(yàn)電路圖可知主要測(cè)量步驟：

①閉合開(kāi)關(guān)S和S2，斷開(kāi)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使R，使電流表示數(shù)I1=

②閉合開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，記錄此時(shí)電流表的示數(shù)為I2；

③通過(guò)燈泡的電流IL=I2-I1，則燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻：R==．