Question

【題目】在測量小燈泡的電功率的實驗中，小燈泡的額定電流為0.3A，燈絲阻值在10Ω~15Ω之間。所提供的器材有：電流表、電壓表、電源（電壓恒為6V）、開關各一個，滑動變阻器（50Ω 1A）一個，導線若干

（1）如圖甲所示是小明沒有連接完的實物電路，請用筆畫線代替導線將實物圖補充完整______。

（2）閉合開關前，甲圖中的滑片P應位于____（選填“左”或“右”）端；閉合開關無論怎樣移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能是____。

（3）排除故障，閉合開關，移動滑片，當電流表的示數為0.3 A時，電壓表的示數如圖乙所示，讀數為____V，小燈泡的額定功率為____W。

（4）小紅沒用電壓表，但多用了一個開關，其它器材與小明的相同，也測出了小燈泡的額定功率。她設計了如圖丙所示電路圖，請你幫她完成實驗步驟并寫出測定額定功率的表達式。 實驗步驟：

①按圖連接電路； 然后只閉合開關S1，移動滑片P，使電流表的示數為____；

②再閉合開關S2，滑片P位置____ （填：“動”或“不動”），記下電流表示數為I；

③小燈泡的額定功率的表達式：P額＝____。（可能用到的物理量有：電源電壓U、燈泡的額定電流Ie、滑動變阻器的最大阻值R0、實驗中測得的I）

（5）小亮利用該電路探究電流跟電阻的關系，他將小燈泡換成多個定值電阻R，保持電壓表示數始終為2V，多次更換阻值不同的定值電阻R，并記錄各次電流表的示數，若不更換其他器材，為了能夠完成實驗，更換的電阻阻值不能夠大于____Ω。

Answer 1

【答案】 略 右 燈泡斷路 4 1.2 0.3A 不動 Ie（U-- IeU/I） 25

【解析】小燈泡的額定電流為0.3A，燈絲阻值在10Ω~15Ω之間，根據歐姆定律，小燈泡兩端電壓在3V之間，所以電壓表應選0量程，并聯在小燈泡兩端。

閉合開關前，滑動變阻器滑片應置于阻值最大位置，故甲圖中的滑片P應位于右端。若閉合開關無論怎樣移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能是燈泡斷路。

電壓表量程為0~15V，示數如圖乙所示，則讀數為4V。小燈泡的額定功率。

（4）由圖丙可知，只閉合開關S1，滑動變阻器與小燈泡串聯，已知小燈泡的額定電流，因此①移動滑動變阻器滑片P，使電流表示數為0.3A時，小燈泡正常發光。

②再閉合開關S2，小燈泡被短路，電路中只有滑動變阻器，保持滑片P位置不動，記下電流表示數為I；則此時滑動變阻器連入電路中的阻值為U/I，已知電源電壓為U，根據串聯電路的電壓關系U=UR+UL可得：

小燈泡兩端額定電壓 U額=U-

小燈泡的額定功率的表達式：P額 =U額Ie=

（5）小亮利用該電路探究電流跟電阻的關系，應保持電壓表示數一定，若保持電壓表示數始終為2V，則根據串聯電路電壓關系可知，滑動變阻器兩端電壓為4V。已知滑動變阻器最大阻值為50Ω，因為“串聯分壓”，有

R=25Ω

故為了能夠完成實驗，更換的電阻阻值不能夠大于25Ω。