Question

【題目】小明同學用如圖甲所示的實驗電路來測定“小燈泡的額定電功率”,所用電源電壓為6V,小燈泡額定電壓為2.5V,電阻約為10左右

(1)甲圖是小明同學連接的錯誤電路,在應改動的一根導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法

（_________________）

(2)正確連線后,閉合開關,小燈泡立即發出明亮耀眼的光,并很快熄滅,他接下來的操作是_____。

(3)故障排除后,開始進行實驗。逐步移動滑動變阻器滑片,看到如圖乙所示的電壓表示數,為使燈泡正常發光,應向_______(選填“左”或“右”)端移動滑片:最后小明根據測量數據繪制了燈泡的1-U圖像,如圖丙所示。則燈泡的額定電功率為________。

(4)他又找來了3個阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻替換小燈泡,來探究通過導體的電流與電阻的關系。實驗中,控制電阻兩端的電壓為2V不變,為了完成實驗,他選用的滑動變阻器的阻值至少為_______Ω

Answer 1

【答案】 斷開開關，換用同規格的燈泡，將滑片移到最左端 右 0.5W 40

【解析】

（1）原電路中，燈與電流表并聯，電壓表串聯在電路中是錯誤的，燈應與電流表串聯，電壓表與燈并聯，如下所示：

（2）正確連線后，閉合開關，小燈泡立即發出明亮耀眼的光，并很快熄滅，說明電路中電流過大，將燈燒壞了，他接下來的操作是：斷開開關，換用同規格的燈泡，將滑片移到最左端；

（3）燈在額定電壓下正常發光，圖中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數為額定電壓；根據測量數據繪制了燈泡的I-U圖像知，燈在額定電壓下的電流為0.2A，燈泡的額定電功率為：；

（4）電阻兩端的電壓始終保持UV=2V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：U滑=U-UV=6V-2V=4V，變阻器分得的電壓為電壓表示數的2倍，根據分壓原理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：R滑=2×20Ω=40Ω，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少40Ω的滑動變阻器。