Question

【題目】小明用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的電功率(電源電壓3V，小燈泡的額定電壓2.5V)。

(1)請用筆畫線代替導線將小明組的電路連接完整，要求向右移動滑片時燈泡變亮_______；

(2)連接圖甲的電路時滑動變阻器的滑片應調到最_______端(選填“左”或“右”)；

(3)連接好電路，閉合開關，調節滑動變阻器，發現小燈泡不亮，電壓表示數近似等于3V，電流表示數幾乎為零，電路故障可能是：______________；

(4)排除故障后，閉合開關，移動滑片P至電壓表的示數如圖乙所示，其讀數為_______V，當滑動變阻器的滑片P向右端移動時，滑動變阻器兩端的電壓_______(選填“增大”或“減小”)；

(5)小明從滑動變阻器接人電路阻值最大時開始記錄數據，得到小燈泡U-I圖象，如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是_______W；

(6)如果把燈光調暗，使小燈泡兩端的電壓為2.4V，小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是_______%；

(7)小明想繼續研究小燈泡在電壓時的發光功率情況。可是無論如何移動滑動變阻器都無法達到想要的數值，請教老師后老師給了圖丁讓他嘗試，結果小明順利的完成了實驗，其原因是用圖丁做本次實驗，滑動變阻器可調節小燈泡兩端電壓的范圍是______________。

Answer 1

【答案】 左 小燈泡斷路 2.2 減小 0.75 80 0～3V

【解析】

(1)[1]由圖甲知，燈、電流表、滑動變阻器串聯于電路中，電壓表測燈兩端的電壓，電流表測整個電路的電流，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，燈泡的亮度變亮，由歐姆定律知，此時電路中的總電阻減小，即滑動變阻器接入電路的電阻值減小，故應將滑動變阻器右下接線柱與開關右接線柱相連，如下圖所示。

(2)[2]在連接電路時，為保護電路，滑動變阻器的滑片應位于最大值端，故滑動變阻器的滑片應調到最左端。

(3)[3]連接好電路，閉合開關，調節滑動變阻器，發現小燈泡不亮，電流表示數幾乎為零，說明電路形成了斷路，電壓表示數近似等于3V，說明電壓表串聯接入了電路，電壓表串聯接入電路時，相當于斷路，故電路故障可能是小燈泡斷路。

(4)[4]由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為2.2V。

[5]當滑動變阻器的滑片P向右端移動時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，根據串聯電壓分壓的特點知，滑動變阻器兩端的電壓將減小。

(5)[6]由丙圖知，當燈兩端的電壓等于2.5V時，通過燈的電流為0.3A，由得，小燈泡的額定功率

(6)[7]當燈兩端電壓為2.4V時，燈消耗的實際功率為

電路消耗的總功率為

根據串聯電路電流的特點知

燈消耗的實際功率占總功率的百分比為

(7)[8]由圖丁知，當滑片位于A端時，燈、電壓表、電流表被短路，電壓表的示數為0，當滑片位于B端時，根據并聯電路電壓的特點知，電壓表的示數為3V，等于電源電壓。故滑動變阻器可調節小燈泡兩端電壓的范圍是0～3V。