Question

“測定小燈泡的額定功率”實驗的電路圖如圖甲所示.電源電壓為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，可供選用的滑動變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω和50Ω，

(1)應該選用的滑動變阻器是       (填“R₁”或“R₂”)；
(2)閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數.發生故障的原因可能是           .

A．燈泡斷路

B．燈泡短路

C．滑動變阻器斷路

D．滑動變阻器短路

(3)圖乙是根據實驗數據繪成的U一I圖像，根據圖像提供的信息可計算出小燈泡的額定功率為      W；當滑動變阻器的滑片向左移動過程中，小燈泡的電阻將       .（選填“變大”、“變小”或“不變”）
(4)還有一組同學沒有電壓表，而是利用兩只電流表和一個阻值已知的電阻R₀，其它元件與前面相同，仍然完成了實驗. 請在虛線方框內畫出該組同學實驗的電路圖.

Answer 1

(1)R₂    (2)B    (3)0.5   變大 

(4)

（1）燈泡正常工作時的電壓U_L=2.5V，
此時電路中的電流約為I=U_L /R_L ="2.5V" /10Ω =0.25A，
滑動變阻器分壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動變阻器電阻約為R_滑=U_滑 /I ="3.5V" /0.25A =14Ω＞10Ω，
故滑動變阻器應選R₂．
（2）燈泡不亮，燈泡斷路或短路；電流表有示數，說明電路不存在斷路；電壓表無示數，電壓表斷路或與它并聯的電路短路，綜合分析知燈泡故障原因是：B燈泡短路．
（3）由圖象知：燈泡電壓為額定電壓U=2.5V，電路電流I=0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
滑片左移，滑動變阻器接入電路的長度變短，電阻變小，電路總電阻變小，電路電流增大，燈泡電壓增大，溫度升高，燈絲電阻變大．
（4）把定值電阻與燈泡并聯，定值電阻與其中一個電流表組合成一個電壓表測電壓，另一個電流表測電流，進行實驗，電路圖如圖所示．