Question

【題目】在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器上標有“10Ω 1A”的字樣。

(1)圖甲是曉明沒有連接完的電路，請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整；

（______）

(2)正確連接電路后，曉明閉合開關，發現電流表有示數但小燈泡不亮，電壓表讀數為零，故障的原因可能是__________；（寫出一種）

(3)故障排除后，曉明再次閉合開關測量小燈泡的額定功率，但是發現電壓表的示數為1V，此時應將滑動變阻器的滑片向_______（選填“左”或“右”）滑動，直到電壓表示數為_________V為止，此時電流表讀數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_______W；

(4)曉明根據測得的幾組數據做出了圖丙所示的U-I圖像，發現電流與電壓_______（選填“成”或“不成”）正比，原因是_______。從圖像中還可以發現，燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而___________；

(5)為了考察同學們的能力，老師拿來了一個額定電流為0.2A、額定電壓未知的小燈泡，兩個開關S1、S2，利用上面的部分器材（電源電壓為3V），為同學們設計了如圖所示的電路，來測量小燈泡的額定功率，請你將下列實驗步驟補充完整：

①_______（填開關S1、S2的通斷情況），調節滑動變阻器的滑片使電流表的示數為___________；

②閉合開關S1、S2，____________（選填：A：“適當調節滑動變阻器的滑片”；B：“保持滑動變阻器的滑片不動”），讀出電流表的示數為I；

③燈泡額定功率的表達式為：P=_______。

Answer 1

【答案】 小燈泡短路 左 2.5 0.75 不成 燈泡的電阻隨溫度的改變而改變 增大 閉合S1斷開S2 0.2A B

【解析】

(1)[1]小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，如下圖所示：

(2)[2]閉合開關，發現電流表有示數，說明電路是通路，但小燈泡不亮，電壓表讀數為零，故障的原因可能是燈泡短路。

(3)[3][4]要測燈泡的額定功率，應使燈泡兩端的電壓為2.5V，即電壓表的示數為2.5V，使電壓表的示數由1V增大到2.5V時，應增大電路中的電流，減小電路中的總電阻，即滑動變阻器電阻減小，滑片向左端移動。

[5]電流表選擇0～0.6A量程，分度值為0.2A，所以電流表的示數為0.3A，燈泡的額定功率為

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W

(4)[6][7]由圖象可知，通過燈泡的電流與兩端的電壓不成正比，原因是燈絲電阻隨溫度而變化。

[8]由圖象可知，燈泡兩端的電壓增大時，通過的電流也增大，根據P=UI可知燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而增大。

(5)①[9]閉合S1，斷開S2，調節滑動變阻器的滑片使電流表的示數為0.2A。

②[10]閉合開關S1、S2，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電流表的示數為I。

③[11]閉合開關S1、S2，燈泡被短路，只有變阻器連入電路中，變阻器連入電路的電阻

R滑=

閉合S1，斷開S2，變阻器和燈泡串聯，變阻器兩端的電壓

U滑=I1R滑=0.2A×

[12]燈泡的額定功率

P=U1I1=(U-U滑) I1=(3V-0.2A×)×0.2A=0.6W-