Question

【題目】用小燈泡研究電學規律的幾個實驗。

（1）用圖甲所示的電路圖研究并聯電路電流的特點。

①在連接電路時，開關應 ；將電流表接在電路中某處，當閉合開關試觸時，發現電流表的指針偏轉如圖乙所示，原因是 ；

②實驗中可用電流表分別測出電路中三個位置的電流來尋找規律，以下取點組合合適的是 （ ）

A.EAD B.EDF C.FCD D.FAB

（2）用圖甲研究并聯電路電壓的規律（其中兩只燈泡的阻值不相等）。

①完成圖丙中未完成的連接，要求電壓表測L2兩端的電壓；

②用電壓表分別準確測量了L1和L2兩端的電壓，則這兩個電壓值應 （相等/不相等）。

（3）用圖丁的電路比較燈泡的亮度。

①閉合開關后，發現兩燈均不亮，且兩個電壓表的示數為均0V。你認為出現這種情況的原因可能是 。

②恢復正常后，閉合開關，多次移動滑動變阻器滑片后，均發現甲燈較亮，且測量甲燈電壓的電壓表示數也較大。對此的合理解釋是：兩燈串聯時，通過燈泡的 相等，電壓越高， 越多，因此燈越亮。

（4）用戊圖測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率

①實驗原理： ；

②閉合開關后，小明發現電壓表示數只有0.8V，為測量燈泡的額定功率，他應向 移動滑動變阻器的滑片，直至 時，并讀出 ，可算出額定功率的大小。

③小明在實驗時，不小心將電流表損壞，由于沒有多余的電流表更換，老師取走電流表，并拿來一只定值電阻R0，并提醒小明將它串聯接在了原電路中接電流表的位置處（圖未畫出），請你幫助小明利用該電路測出燈泡的額定功率.

小明的實驗步驟應該是：

I. ；

II. ；

III.計算燈泡額定功率的表達式為P額= （用已知量和測量表示，其中小燈泡的額定電壓用Ue表示。）.

Answer 1

【答案】（（1）①斷開；電流表的正負接線柱接反了；②A；（2）②相等；（3）①滑動變阻器斷路或甲、乙兩燈泡同時短路；②電流；電流做的功；（4）①P=UI；②左；電壓表的示數為2.5V；電流表的示數；③Ⅰ、閉合開關，移動滑片使電壓表示為2.5V；Ⅱ、斷開開關，將電壓表拆下并聯到R0兩端，讀出電壓表的示數為U0；Ⅲ、U額U0/R0

【解析】

試題分析：（1）①連接電路時，開關必須處于斷開狀態；根據圖乙可知，電流表指針反偏，因此電流表的正負接線柱接反了；②探究并聯電路電流的規律時，需測量干路電流和各支路電流；A、E為干路中的一點，AD分別為兩條支路中對應的點，因此A中的組合合適；B、EF都為干路中的一點，D為一條支路中對應的點，因此B中的組合不合適；C、F為干路中的一點，CD為同一條支路中對應的兩點，因此C中的組合不合適；D、F為干路中的一點，AB為同一條支路中對應的兩點，因此D中的組合不合適；故選A；（2）①已知電源電壓為4.5V，因此電壓表選擇0～15V的量程；使兩燈泡并聯，電壓表并聯在L2兩端的電壓；如下圖所示：

②因為并聯電路兩端電壓相等，因此用電壓表分別準確測量了L1和L2兩端的電壓，則這兩個電壓值應相等；（3）①如果電路發生斷路，并且兩個電壓表的示數為均0V，則電路故障為滑動變阻器斷路；如果電路發生短路，并且兩個電壓表的示數為均0V，則電路故障為甲、乙兩燈泡同時短路；②因為串聯電路處處電流相等，所以通過燈泡的電流相等，燈泡兩端電壓越高時，由W=UIt可知，電流做的功越多，因此燈越亮．（4）①測量燈泡額定功率的原理：P=UI；②閉合開關后，小明發現電壓表示數只有0.8V小于燈泡的額定電壓，要測量燈泡的額定功率，需減小滑動變阻器兩端電壓，即減小滑動變阻器接入電路的阻值，故需將滑片向左移動，直至電壓表的示數為2.5V時，并讀出電流表的示數，可算出額定功率的大小；③要測小燈泡的額定功率，必須測出額定電壓下小燈泡的電流； 在電流表不能使用時，可以把已知阻值的定值電阻串聯到電路中，當小燈泡正常工作時，利用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，再根據歐姆定律求出電流，即為小燈泡的額定電流，再根據P=UI求出燈泡的額定功率，所以改變后的實驗方案電路圖如圖所示：

主要實驗操作步驟：

Ⅰ、閉合開關，移動滑片使電壓表示為2.5V；

Ⅱ、斷開開關，將電壓表拆下并聯到R0兩端，讀出電壓表的示數為U0；

Ⅲ、小燈泡額定功率的表達式：P額=U額U0/R0。．