Question

【題目】在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，選用如圖1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）為了順利完成實驗探究，下列兩種規格的滑動變阻器應選用
A.“15Ω 0.5A”的滑動變阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑動變阻器
（2）用筆畫線代替導線，將圖1實物電路連接完整，P右移燈變亮．
（3）閉合開關前，應將圖1中所示的滑動變阻器的滑片滑到電阻最大處．閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發現小燈泡始終不發光，電壓表有示數，電流表無示數，若電路只有一處故障，則故障原因是 ．
（4）排除故障后，閉合開關，移動滑片，電壓表的示數如圖2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端移動．
（5）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3所示）．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 ．
（6）此實驗還可以只用電流表而不用電壓表也能測燈泡額定功率，其電路如圖4所示，R0已知，其中關鍵的一步是必須調節滑動變阻器，S、S1閉合S2斷開，使電流表A的示數為I1時燈泡正常發光，P不動，閉合，斷開，再讀出電流表A的示數I2 ， 才能計算出小燈泡的額定功率P額= ．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）解：電路連接如下圖所示：

（3）小燈泡斷路
（4）2.2；B
（5）小燈泡實際電功率太小
（6）S、S1；S2；2.5（I2﹣I1）
【解析】解：（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：I= = ≈0.21A，由串聯電路特點可知：
I=IR=IL=0.21A，
此時變阻器連入阻值：R= = = ≈16.7Ω，
所以應選擇滑動變阻器的規格為50Ω 0.5A；
故選B；（2）由上面解答知燈泡的額定電流為0.21A＜0.6A，故電流表的量程為0﹣0.6A，P右移燈變亮，表示連入電路的電阻絲變短，電阻減小，故滑動變阻器接右下接線柱，（3）小燈泡不亮，電流表沒有示數，說明電路中有斷路的地方，電壓表有示數，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，故障是小燈泡斷路了；（4）電壓表測量燈泡的電壓，電壓表量程0﹣3V，分度值0.1V，由圖知電壓表示數為2.2V，即燈泡兩端的電壓為2.2V，
要使燈泡兩端電壓由2.2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻減小，滑動變阻器連入電路的部分減小，滑片向B端移動；（5）由圖象知，當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡的電流小于0.1A，此時電功率會小于P=UI=0.5V×0.1A=0.05W，實際功率太小，所以燈泡不發光；（6）由實驗電路圖可知主要測量步驟：①閉合開關S和S1 ， 斷開S2 ， 調節滑動變阻器使R0和電流表示數的乘積為2.5V，并記錄電流表的示數為I1；②斷開開關S1 ， 閉合開關S、S2 ， 保持滑動變阻器的阻值不變，記錄此時電流表的示數為I2；③通過燈泡的電流IL=I2﹣I1 ， 則燈泡L的額定功率P=2.5（I2﹣I1）．
所以答案是：（1）B；（2）見上圖；（3）小燈泡斷路；（4）2.2；B；（5）小燈泡實際電功率太小；（6）S、S1；S2；2.5（I2﹣I1）．