Question

【題目】在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為 6V，小燈泡的額定電壓為 2.5V（燈絲電阻約為 12Ω）．

（1）如圖甲是小明測定燈泡額定功率的實物電路圖（不完整）；

①為了能夠順利完成實驗探究，下列兩種規格的滑動變阻器應選用__．

A．“10Ω0.5A”的滑動變阻器 B．“50Ω0.5A”的滑動變阻器

②請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整 __________；

（2）正確連接電路后閉合開關，發現電壓表無示數，電流表有示數，燈泡不發光，導 致這一現 象的原因可能是__________；

（3）排除故障后，閉合開關，移動滑片，電壓表的示數如圖乙所示，其讀數是______V；為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向______（選填“A”或“B”）端移動．

（4）根據實驗測得的數據，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖象（如圖丙所示），分析圖象可知：

①小燈泡的額定功率為_______W；

②小燈泡燈絲電阻是變化的，主要是受________變化的影響；

③實驗中觀察到：當小燈泡兩端的電壓低于 0.5V 時，小燈泡不發光，根據圖象分析其原因是____．

（5）小華打算增加一個阻值為 10Ω 的電阻 R0，只利用一只電表，通過簡單操作（開關 S 接“a”、“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率．方案一、二是小華設計的兩種不同方案的電路圖．則以下判斷正確的是________．

A．兩種方案都能 B．兩種方案都不能

C．方案一能，方案二不能 D．方案一不能，方案二能

Answer 1

【答案】B 燈泡短路 2.2 A 0.625 溫度 電流太小 B

【解析】

(1)①測量小燈泡的電功率實驗中,L與滑動變阻器串聯,電壓表測L兩端電壓,電流表測電路中電流,
由題知燈泡正常發光時電路中電流約為,根據串聯電路電流的特點,即為通過變阻器的電流大小,變阻器應分去的電壓,變阻器阻值至少為,所以應選擇滑動變阻器的規格為50Ω,0.5A流表的量程為0~0.6A;滑動變阻器串聯接入電路中,如圖:
；
(2)正確連接電路后閉合開關,發現電壓表無示數,電流表有示數,說明電路出現了短路,電壓表無示數說明與其并聯部分無電阻,故燈泡短路;
(3)電壓表接的是0~3V量程,分度值為0.1V,此時示數為2.2V;該電壓低于額定電壓,為使電壓達到額定電壓,應減小變阻器的電壓,根據分壓原理,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,所以滑片應該向A端移動;
(4)①由圖象可以知道,當燈泡電壓為2.5V時的電流為0.25A,所以燈泡的額定功率為;
②燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,由圖象知,電壓越大,通過燈的電流越大,根據,燈泡的實際功率越大,燈絲溫度越高,電阻越大;
③實驗中觀察到:當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時,通過燈的電流小于0.1A,則燈的實際功率小于P′=U′I=0.5V×0.1A=0.05W遠小于燈的額定功率,小燈泡不發光;
(5)方案一中,無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光,丙方案不能測定小燈泡的額定電功率;
方案二中,R0、小燈泡、變阻器三者串聯,S接a時,電壓表測定值電阻的電壓,S接b時測燈和定值電阻的總電壓,都無法確定小燈泡是否正常發光,丁方案不能測定小燈泡的額定電功率.所以,兩種方案都不能測出小燈泡的額定功率.