Question

【題目】小明用“伏安法”測量小燈泡的電功率中，提供的實驗器材有：待測小燈泡（額定電壓為2.5V）、電源（二節新干電池）、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關及導線若干。

(1)請用筆畫線代替導線，完成圖甲實物電路的連接；

（____）

(2)檢查電路連接無誤后，閉合開關S，燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動。產生這一現象的原因可能是_____；

(3)故障排除后進行實驗，通過移動滑片記錄了多組數據，并作出了如圖乙所示的I-U圖像。據圖像可知小燈泡的額定功率為_____W；

(4)小華利用小明的實驗器材，只增加了一個阻值為10Ω定值電阻R1、電阻箱R2，來測量小燈泡的額定功率。如圖丙、丁是她設計的兩種不同方案的電路圖。則以下判斷正確的是_____（填字母）。

A.兩種方案都能 B.兩種方案都不能

C.丙方案能，丁方案不能 D.丙方案不能，丁方案能

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 0.75 D

【解析】

(1)[1]待測小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程，將電壓表并聯在小燈泡的兩端，如下圖所示：

(2)[2]燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，電路中無電流，則為斷路，電壓表有示數，則與電壓表并聯的之外部分一定完好，說明與電壓表并聯的燈泡所在支路斷路，導致電壓表串聯在電路中了，所以可能的原因是小燈泡斷路。

(3)[3]由圖乙可知，燈額定電壓2.5V對應的電流為0.3A，所以其額定功率

P額=U額I=2.5V×0.3A=0.75W

(4)[4]丙方案中，R1、小燈泡、變阻器三者串聯，丙圖小燈泡額定電壓2.5V，而電源電壓只有3V，根據前面測的數據，10歐姆的電阻和燈泡串聯后，根據串聯分壓的特點，燈泡電壓達不到額定電壓，不可能正常發光，故丙方案不能測出小燈泡的額定電功率。丁方案中，根據“小華利用小明的實驗器材”可知電源電壓為3V，當電壓表示數

U滑=U-UL=3V-2.5V=0.5V

時，燈泡正常發光，且可通過調節電阻箱的阻值使得開關接2時電壓表示數仍為0.5V，則燈泡正常發光時的電阻等于電阻箱的阻值（等效法），根據P=可以測出小燈泡的額定功率；所以，丙方案不行、丁方案能測出小燈泡的額定功率；故選D。