Question

【題目】張皓同學做“測定小燈泡電功率”的實驗，設計的電路圖如圖甲所示，小燈泡所標示的額定電壓為2.5V．

(1)張皓同學按甲圖連好電路如圖甲所示，閉合開關前，他應將滑片P移到滑動變阻器的最___________(選填“左”或“右”)端；

(2)接著檢查電路連接，他發現有一根導線連接錯了，請你在甲圖中在應改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法；

(3)改正連接后，他閉合開關，發現燈泡不發光，電流表有示數，電壓表示數為0，移動滑動變阻器的滑片P可以改變電流表的示數，那么電路的故障原因是：______________；

(4)排除故障后進行實驗，他根據實驗測得的數據，畫出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，由圖象可知小燈泡的額定功率是______________W；

(5)由步驟(5)知小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，他結合實驗過程分析得知，形成的原因是：__________________．

(6)張皓同學又設計了兩種測量定值電阻Rx阻值的實驗電路方案，方案中定值電阻的阻值為R0．

①方案一：閉合開關S，如果電壓表V1和V2的讀數分別為Ul和U2，則電阻Rx的阻值表達式為Rx=____．

②方案二：電路中Rx≠R0，將S接到a，讀出電流表的示數I1；再將S接到b，讀出電流表的I2；由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2．請判斷結果是否正確并簡要說明理由：____________．

Answer 1

【答案】（1）左；

（2）如圖所示

（3）小燈短路；

（4）0.75；

（5）燈絲電阻隨溫度的變化而變化；

（6）①；②不正確，沒有控制Rx和Ro兩端的電壓相等

【解析】試題分析：（1）為保護電路，閉合開關前，滑到變阻器連入電路中的電阻最大，即滑片P移到滑動變阻器的最左端；

（2）原圖中電壓表并聯在燈和變阻器的兩端了，應將電壓表并聯在燈的兩端，如下圖所示：

（3）他閉合開關，電流表有示數，說明電路為通路；移動滑動變阻器的滑片P可以改變電流表的示數，說明變阻器沒有問題；發現燈泡不發光，電壓表示數為0，說明可能小燈泡短路了，而導致電壓表并聯在一根導線兩端；

（4）在圖乙中，燈在額定電壓下對應的電流為0.3A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）因燈的電阻隨溫度的變化而變化，R=，所以小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線；

（6）①流過電路的電流I=，由歐姆定律得RX的阻值RX=．

②該方案不正確，因為：在串聯電路中，根據分壓原理，用電器兩端電壓與其阻值成正比，因Rx≠R0，當開關S由a撥到b時，電阻R0和RX兩端的電壓不相等，所以實驗過程中沒有保持Rx和R0兩端的電壓相等．