Question

【題目】某小組同學們利用兩節新干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器（規格有R1“20Ω 1A”和R2 “50Ω 0.5A”）等器材，測量標有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率．

（1）他們按圖甲所示連接電路，此時開關應處于_____狀態．

（2）電路連接完成后，另一同學指出圖甲有一處連線錯誤，請在甲錯誤連線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫上正確的連線．

（_____）

（3）電路更正后，閉合開關，移動變阻器的滑片P的過程中，觀察到電流表有示數，小燈泡不亮，且電壓表無示數，則可能出現的故障是______．

（4）排除故障后閉合開關，多次改變滑片P的位置，測得多組電壓、電流值，并據此繪出如上圖乙所示的I-U圖象．由圖象可知，當移動滑片P使電流表示數如丙圖時，小燈泡的電阻為_____Ω ，為使小燈泡正常發光，滑片P應向_____（選填“左”或“右”）端移動；小燈泡的額定功率是_____W，所選滑動變阻器規格為_____。（選填“R1或R2”）

Answer 1

【答案】斷開 燈泡短路 5 左 0.75 R1

【解析】

（1）為了保護電路，連接電路時應斷開開關；

（2）測小燈泡的額定功率的實驗中，電流表、燈泡和滑動變阻器應串聯接入電路，電壓表測燈泡兩端電壓，由圖甲可知，電壓表串聯入電路，變阻器與燈泡并聯了，修改情況如圖所示：

（3）閉合開關，電流表有示數，說明電路是通路，發現燈不亮，電壓表無示數，故障的原因可能是：燈泡短路；

（4）由圖丙可知，電流表使用0-0.6A量程，分度值為0.02A，示數為0.2A，由圖象可知此時燈泡兩端的電壓是1V，所以燈泡此時的電阻：，為使燈泡正常發光，需使燈泡兩端電壓增大到額定電壓2.5V，由串聯電路的分壓原理，需減小變阻器分得電壓，由圖可知滑片應向左移動；由圖象可知，燈泡電壓2.5V正常發光，此時電流為0.3A，所以燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W；電源為2節干電池組成，電源電壓為3V，所以燈泡正常發光時，滑動變阻器連入電路的阻值為：，所以變阻器選用規格為R1“20Ω 1A”。