Question

【題目】【2016山東菏澤卷】實驗室電源電壓為6V，要測量小燈泡的額定功率，小偉選擇一個額定電壓為2．5V，電阻大約為10Ω左右的小燈泡，小強畫出了電路圖（圖甲）。具體做法：

（1）小偉看到電路圖后提出一個建議：簡化實驗，去掉滑動變阻器測量小燈泡的額定電功率。你認(rèn)為小偉的實驗方案可行嗎？為什么？_______________，_______________。

（2）若按照小強設(shè)計的電路圖進行實驗，實驗室里有最大阻值是10Ω和60Ω的滑動變阻器，你認(rèn)為應(yīng)該選擇最大阻值為________________Ω的滑動變阻器。

（3）將圖乙中的滑動變阻器和電壓表（選用合適的量程）接入電路。

（4）在實驗器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數(shù)，按照圖乙的電路連接圖判斷，要讓燈泡發(fā)光，你的操作是：_______________。

調(diào)整電路正常后開始實驗，在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6V，你判斷故障可能是：________________。

（5）為進一步確定小燈泡亮度與電壓的關(guān)系，做了多次實驗，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了小燈泡的U－I圖像（如圖丙所示）。請根據(jù)圖像信息計算出小燈泡的額定功率是_______________W。

Answer 1

【答案】（1）不可行；無法實現(xiàn)小燈泡兩端的電壓等于額定電壓。

（2）60

（3）如圖所示：滑動變阻器連接正確電壓表“正”、“負(fù)”接線柱量程選擇都正確

（4）將滑動變阻器的滑片向左移動；小燈泡斷路；

（5）0．5

【解析】（1）電路中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2．5V，若去掉滑動變阻器，則燈泡兩端的電壓就為6V，無法實現(xiàn)小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，所以此方法不可行；

（2）燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，小燈泡的額定電壓為2．5V，電阻大約為10Ω左右，小燈泡正常發(fā)光時通過它的電流約為；根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，滑動變阻器兩端的電壓，此時滑動變阻器的電阻，應(yīng)該選擇最大阻值為60Ω的滑動變阻器；

（3）滑動變阻器的接線柱應(yīng)一上一下接入電路，電壓表應(yīng)選擇0-3V的量程如圖

（4）電路連接正確的情況下，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數(shù)，說明電路中電流過小，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左移動，減小電路中的總電阻來增大電流；

在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無示數(shù)，這說明電路中發(fā)生斷路，電壓表的示數(shù)是6V，說明電壓表兩接線柱能連接到電源兩端中間沒有斷路，所以只能是燈泡斷路了；

（5）小燈泡的額定電壓為2．5V，如圖丙所示，當(dāng)燈泡兩端的電壓為2．5V時，通過燈泡的電流為0．2A，所以小燈泡的額定功率