Question

【題目】在“測量小燈泡的功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V.
（1）如圖甲是小明測量小燈泡額定功率的實物電路圖（不完整）.請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整.
（2）閉合開關前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于（選填“A”或“B”）端.
（3）連接好電路后，閉合開關，小明發現移動滑動變阻器滑片P，小燈泡不發光，電壓表的示數為零，進一步觀察并檢查電路，發現電壓表、電流表、導線及其連接均完好.針對電路中出現的小燈泡不發光的故障現象，他提出了如下猜想：①小燈泡短路；②小燈泡的燈絲斷了；③滑動變阻器斷路.根據故障現象，猜想（填序號，下同）是錯誤的.觀察到電流表有示數，則猜想是正確的.
（4）排除故障后，閉合開關，移動滑動片P到某一位置，電壓表示數如圖乙所示，此時應將滑片P向（選填“A”或“B”）端移到合適位置，讀出電流表示數，即可算出小燈泡的額定功率.

（5）小華打算增加一個阻值為10Ω的定值電阻R0 ， 只利用一只電表，通過簡單操作（開關S接“a”、“b”各一次）來測量額定電壓2.5V小燈泡的額定功率.圖丙、丁是她設計的兩種不同方案的電路圖.則以下判斷正確的是 （填字母）.

A.兩種方案都能
B.兩種方案都不能
C.丙方案能，丁方案不能
D.丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

【答案】
（1）如圖所示：


（2）B
（3）②,①
（4）A
（5）D
【解析】解：（1）小燈泡的額定功率為2.5V＜3V，電壓表選用小量程，注意電表正負接線柱和滑動變阻器接線柱的接法，如圖所示：
；
（2）滑動變阻器滑片以左電阻絲連入電路，故應將滑片置于B端；
（3）①連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，如果小燈泡短路，小燈泡不發光，相當于一根導線，電壓表示數為0，電流表有示數；
②如果小燈泡的燈絲斷了，則電壓表與電路中其它元件串聯，因電壓表內阻很大，根據歐姆定律和分壓原理，電流表示數接近0，電壓表示數接近電源電壓，小燈泡分得的電壓很小，不發光；
③如果滑動變阻器斷路，則電壓表、電流表均無示數，小燈泡不發光；
所以，連接好電路后，閉合開關，小明發現移動滑動變阻器滑片P，電路中出現小燈泡不發光，電壓表示數為零，猜想②是錯誤的；
如果觀察到電流表有示數，則猜想①是正確的；
（4）電壓表小量程的分度值為0.1V，示數為1.4V，所以，應增加燈兩端的電壓減小滑動變阻器的電壓，根據分壓原理，就要減小變阻器連入電路中的電阻，所以，應將滑片P向A端移到合適位置，讀出電流表示數，即可算出小燈泡的額定功率；
（5）圖丙中，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光，丙方案不能測定小燈泡的額定電功率；
丁方案中，R0、小燈泡、變阻器三者串聯，S接a時，電壓表測定燈泡兩端的電壓，可調節滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為2.5V，此時燈泡正常發光；
保持滑片的位置不動，當S接b時電壓表測燈和定值電阻的電壓U總，因電路的連接關系沒有改變，各電阻大小不變，燈與各電阻的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律，定值電阻兩端的電壓：U定=U總-2.5V，由歐姆定律可計算出通過R0的電流，根據串聯電路電流的規律，即燈的額定電流．所以，丁方案能測出小燈泡的額定功率．
故選D．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）B；（3）②；①（4）A；（5）B．

（1）電壓表選用小量程，電表正負接線柱和滑動變阻器接線柱的接法要正確；
（2）滑動變阻器滑片應置于阻值最大位置；
（3）對每個猜想所出現的現象進行分析，確定與題目條件不符合與相符合的猜想；
（4）認清電壓表小量程的分度值然后讀數，比較電壓表示數與額定電壓的大小，根據分壓原理確定滑片移動的方向；
（5）開關S接“a”、”b”各一次，根據電路圖，確定能否使小燈泡正常發光，若不能，則無法測量小燈泡的額定電功率．