Question

【題目】在測量小燈泡電阻的實驗中，電源電壓恒定，小燈泡上標有“ 2.5V ”的字樣，滑動變阻器的規格為“ 40Ω 2A ”

（1）小致按圖甲所示的電路圖連接好電路，閉合開關后，發現小燈泡不亮， 電流表無示數，電壓表有示數，原因可能是小燈泡_____（選填“短路”或“斷路”）。

（2）排除故障后閉合開關，從滑動變阻器接入電路的最大阻值處開始記錄數據，得到小燈泡的I-U圖像如圖乙所示，則小燈泡正常發光時的電流為_____A，正常發光時的電阻是_____Ω。

（3）當小燈泡正常發光時，小燈泡的電功率為P1，滑動變阻器的電功率為P2，則P1∶P2=_____。

Answer 1

【答案】斷路 0.25 10 5:4

【解析】

(1)[1]按圖甲所示的電路圖連接好電路，閉合開關后，發現小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，說明這時電壓表直接串聯進電路中，因為電壓表阻值太大，所以電流表示數幾乎為0，故小燈泡此時是出現了斷路故障。

(2)[2]因為小燈泡的額定電壓為2.5V，根據圖像可知，當小燈泡兩端的電壓為2.5V時，通過它的電流是0.25A。

[3]根據可得

==10Ω

(3)[4]根據圖像可知，當電流最小時，電路中的電阻最大，即此時滑動變阻器的阻值是最大的，R=40Ω，電流I=0.1A，且此時電燈兩端的電壓為U燈泡=0.5V，所以電源電壓為

=0.5V+0.1A×40Ω=4.5V

當小燈泡正常發光時，其兩端電壓為=2.5V，根據串聯電路電壓特點可知

U滑=U電源U燈泡=4.5V2.5V=2V

根據，因為通過兩者的電流相同，所以電功率之比等于小燈泡和滑動變阻器兩端電壓之比，所以

==

所以P1∶P2=5∶4。