Question

【題目】同學(xué)們在測量一批額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率和幾只未知電阻阻值：

(1)小明按照電路圖甲正確連接電路測量燈泡L1的額定電功率：

①閉合開關(guān)前，為保證電路安全將滑片P調(diào)到了最右端，請幫他將電路補(bǔ)充完整；

（______）

②閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)某導(dǎo)線斷路了，他更換了_______導(dǎo)線（選填“a、b、c、d、e”）后，電路恢復(fù)正常

③排除故障后，再閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為_______W；

(2)小華也連接了圖甲的電路測量燈泡L，的額定電功率，根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出小燈泡電壓在1.5~2.5V之間的I-U圖像如圖丙所示（AB近似看作直線），由圖像可知：小燈泡電壓為1.5V時(shí)的電阻_______（選填“大于”、“小于”或“等于”）小燈泡電壓為2.5V時(shí)的電阻，燈泡L，的額定功率是_______W。若小燈泡電壓為1.5V，2.0V，2.5V時(shí)小燈泡的功率分別為P1、P2、P3，則P2_______（P1+P3）；（選填“>”、“=”或“<”）

(3)小剛打算測量某未知電阻Rx（約1kΩ）的阻值，器材有：幾節(jié)舊干電池組成的電池組（電壓約10V），滑動變阻器R（100Ω 2A），電流表（僅0-0.6A量程可用），電壓表（僅0-3V量程可用），開關(guān)3只，導(dǎo)線若干，請你幫他設(shè)計(jì)方案（要求：1、畫出電路圖；2、寫出測量步驟與電阻Rx的表達(dá)式；3、電路只允許連接一次）

電路圖；

（______）

實(shí)驗(yàn)步驟：___________________；

待測電阻Rx表達(dá)式：____________。

Answer 1

【答案】 b 0.75 小于 0.725 < ①斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2、S3。滑動變阻器滑片移至最大阻值處，讀出電流表示數(shù)I；②斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1、S3，讀出此時(shí)電壓表示數(shù)U。

【解析】

(1)[1]為了保護(hù)電路，在使用前應(yīng)將電阻值調(diào)至最大阻值處，小明將滑片P調(diào)到了最右端，則開關(guān)應(yīng)當(dāng)連接變阻器左下方的接線柱，電路如圖

[2]測燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)。由題知閉合開關(guān)后，燈泡不能發(fā)光，則整個(gè)電路斷路，電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)，則可能是導(dǎo)線b出現(xiàn)斷路。

[3]圖乙中電流表選用0～0.6A量程，分度值是0.02A，此時(shí)的電流

I＝0.3A

小燈泡的額定功率

(2)[4]由圖象知，燈泡兩端電壓由1.5V增大到2.5V時(shí)，電壓變化比電流變化快，由此可知燈泡電阻隨電壓增大而增大，所以小燈泡電壓為1.5V時(shí)的電阻小于2.5V時(shí)的電阻。

[5]小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖象丙知，燈泡電壓為2.5V時(shí)的電流為0.29A，所以測得燈泡的額定功率

[6]由圖象知，燈泡電壓1.5V2.5V變化過程中，電流變化是均勻的，若電壓從1.5V增大到2.0V時(shí)電流增大△I，則電壓從2.0V增大到2.5V時(shí)電流變化也為△I，由P＝UI有

則

所以

(3)[7]實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示

[8]實(shí)驗(yàn)步驟：

①斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2、S3。滑動變阻器滑片移至最大阻值處，讀出電流表示數(shù)I；

②斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1、S3，讀出此時(shí)電壓表示數(shù)U。

[9] 斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2、S3時(shí)，電路是關(guān)于滑動變阻器的簡單電路，則電源電壓

斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1、S3時(shí)，變阻器與串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，得此時(shí)電路中電流

則

解得