Question

（14分）小明設(shè)計了如右圖所示的電路，利用它可完成電學(xué)的兩個重要實驗（小燈泡的額定電壓是2.5V，電阻約5Ω，電源電壓用二節(jié)干電池組成）

（1）利用這電路圖可完成本學(xué)期的兩個重要的測量實驗是：
①           ；實驗原理是：              ；
②           ；實驗原理是：              。
（2）在完成上兩個實驗時，為了使測量更準(zhǔn)確，你認(rèn)為電壓表的量程用     ；電流表的量程用           。
（3） 實驗開始時，變阻器滑片P應(yīng)放在       處。其目的是           。
（4）實驗電路接好后，合上開關(guān)時，一些小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)了電路故障，主要是有下表列的幾種情況，請你根據(jù)現(xiàn)象和檢測結(jié)果批出故障的可能原因：

	故障現(xiàn)象	故障原因
①	燈較暗，兩表示數(shù)較小，移動變阻器滑片，現(xiàn)象不變
②	燈不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)
③	電流表指針向左邊偏轉(zhuǎn)
④	調(diào)節(jié)變阻器，發(fā)現(xiàn)燈變亮?xí)r，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小

（5）小組同學(xué)在實驗中共得到下表中的ABC三組數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	1	2	3
U/N	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω
P/W

 
①小施同學(xué)分析表中實驗數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)還能求得小燈泡的電阻，于是他分別算出了所給的三種情況下小燈泡的電阻并取平均值。你認(rèn)為小施同學(xué)的做法對嗎？請說明理由                  。
②小電燈的額定功率為________Ｗ。

Answer 1

（1）測小燈泡的電阻； R="U/I" ；測小燈泡的電功率； P="UI" ；
（2）0~3V ；   0~ 0.6A ；
（3）b；防止電流過大保護(hù)電路 ；
（4）①變阻器同時連接在下面的電阻線兩端； ②電燈短路； ③正負(fù)接反； ④電壓表與變阻器并聯(lián)；
（5）①不對，隨著電壓增大，燈泡功率增大，燈絲溫度升高，電阻會變大 ②0.625

解析試題分析：（1）從電路圖可以得出，該電路圖可以測小燈泡的電阻和測小燈泡的電功率，其對應(yīng)原理分別為R=U/I和P=UI；（2）因為電源電壓用二節(jié)干電池組成即3V，所以電壓表用小量程即可，燈泡電阻約為5歐，I=U/R=3V/5Ω=0.6A，所以電流表也用小量程；（3）滑動變阻器在電路中有保護(hù)電路的作用，在閉合開關(guān)前應(yīng)移到最大阻值處，即b點；（4）①實驗電路接好后，合上開關(guān)時，燈較暗，兩表示數(shù)較小，移動變阻器滑片，現(xiàn)象不變，可知滑動變阻器起不到作用且電路中的電流小，也就是電路的總電阻大，故障只能是變阻器同時連接在下面的電阻線兩端；②實驗電路接好后，合上開關(guān)時，燈不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)說明電路是通的，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的用電器短路或電壓表短路，即電燈短路；③實驗電路接好后，合上開關(guān)時，電流表指針向左邊偏轉(zhuǎn)，說明流過電流表的電流反向，即電流表的正負(fù)接線柱接反；④實驗電路接好后，合上開關(guān)時，調(diào)節(jié)變阻器，發(fā)現(xiàn)燈變亮?xí)r，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，燈變亮?xí)r說明電路電流增大，燈泡兩端電壓增大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，燈泡兩端電壓增大，滑動變阻器兩端電壓減小，所以電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了。（5）①燈泡的電阻隨電壓的增大，功率增大從而導(dǎo)致溫度的升高而增大，所以不能用三次數(shù)據(jù)求電阻計算平均值； ②小燈泡的額定功率等于額定電壓與額定電流的乘積，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以用第二組數(shù)據(jù)計算得出額定功率為0.625W；
考點：伏安法測電阻；伏安法測電功率；電路故障；