Question

【題目】為了測量小燈泡的電功率，某校物理興趣小組設計了如圖甲所示的實驗電路，標有 “2.5V”字樣的小燈泡電阻約為 10Ω，電源電壓 6V：

(1)電路正確連按后，閉合開關，他們發現小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表指針明顯偏轉， 你認為造成這一現象的原因可能是 _______________（選填數字編號）；

①電流表斷路 ②小燈泡短路 ③小燈泡燈絲斷了 ④滑動變阻器短路

(2)排除故障后，當滑動變阻器的滑片移到某一位置時，某同學發現此時電壓表的示數為2V， 若要測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向_____端移（選填“A”或“B”），直到小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 _________W；

(3)根據收集到的實驗數據，同學們為了得出了燈泡亮度與實際功率的關系。在分析論證過程中，勤于思考的小明發現小燈泡在不同亮度下，它兩端的電壓與電流的比值不一樣，他根據多組 實驗數據描繪出的 I-U 圖像如圖丙所示，主要原因是：燈絲電阻隨溫度而變化，若小燈泡的額定功率 P0 與某次工作時的實際功率 P1 滿足 P0=4P1，則以下關于額定電壓 U0 與實際電壓 U1 的數值關系， 你認為最有可能的是 ___________。

A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1 D.U0=4U1

Answer 1

【答案】③ A 0.65 C

【解析】

(1)[1]①若電流表斷路，整個電路斷路，兩表都沒有示數，不符合題意；

②若小燈泡短路，則電壓表示數為0，電流表有示數，不符合題意；

③若小燈泡燈絲斷了，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表與電源連通測電源電壓，電壓表指針明顯偏轉，符合題意；

④若滑動變阻器短路，電流表有示數，電壓表有示數，不符合題意。

故選③；

(2)[2]燈在額定電壓下正常發光，排除故障后，電壓表的示數為2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向左，即A端移動，直到電壓表示數為額定電壓。

[3]由圖乙所示電流表知道，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流大小為0.26A，故小燈泡的額定功率是

P=UI=2.5V×0.26A=0.65W

(3)[4]當P0 =4P1 時，假設燈泡的電阻不變，由知道，此時的額定電壓應為實際電壓的2倍；但實際小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大，所以，當實際電壓為額定電壓的 時，溫度低，電阻小，則實際電壓要要小于額定電壓的，由于溫度對電阻的影響不是特別大，由圖象知道，U0 =4U1 不合適，故U0=3U1 比較接近事實。

故選C。