Question

【題目】圖甲是小明在“測量小燈泡電功率”實驗的電路圖，小燈泡額定電壓為2.5V．

(1)該實驗的原理是________（用公式表示）．

(2)小明正確連接電路，閉合開關后，發現小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表示數為零，原因可能是小燈泡________（填“短路”或“斷路”）．

(3)排出故障后，小明閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖中滑片P向________（填“左”或“右”）端移動．

(4)小明通過實驗得到了小燈泡的I﹣U關系圖象（圖乙①），則小燈泡的額定功率是________W，當小燈泡兩端的電壓是1V時，實際功率是________W．

(5)將小燈泡換成待測電阻，通過實驗測得數據后作出它的I﹣U關系圖象（圖乙②），則該待測電阻的阻值為________．

(6)完成上面實驗后，小明還想測某未知電阻Rx的阻值，但身邊的電壓表徹底壞了，于是他設計了如圖丙所示的電路（R0為已知阻值的定值電阻），請幫他把缺少的步驟補全，并寫出Rx的表達式，實驗步驟： Ⅰ．按照設計的電路圖連接電路；

Ⅱ．只閉合開關S，記下電流表的示數I0；

Ⅲ．________；

Ⅳ．計算電阻：Rx=________（用已知物理量和測量出的物理量的符合表示）．

Answer 1

【答案】 P=UI 斷路 左 0.625 0.15 20Ω 再閉合S1，記下電流表的示數為I

【解析】（1）測量電功率的原理：P=UI；

（2）電路故障有兩種：斷路與短路，若燈泡短路，則因為電壓表與燈泡并聯，電壓應無示數，電流表有示數，而實際是電壓表有示數，電流表示數為零，所以故障為燈泡斷路；

（3）當電壓表示數是2.2V，小于額定電壓時，根據電路圖知道，故應減小滑動變阻器的接入電阻，才能增大燈泡兩端的電壓，所以應將滑片向左滑動，使燈泡兩端達2.5V；

（4）從圖乙①知道，當小燈泡正常發光的電壓為2.5V時，電流為0.25A，故小燈泡的額定功率是：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；當電壓為1V時，電流為0.15A，則實際功率是是：P=UI=1V×0.15A=0.15W；

（5）從I-U關系圖象（圖乙②）知道，當U=3V時，I=0.15A，待測電阻的阻值為：R=U/I=3V/0.15A=20Ω；

（6）在沒有電壓表時測量電阻的實驗步驟：

Ⅰ：按照設計的電路圖連接電路；

Ⅱ：閉合開關S，記下電流表的示數I0 ；

Ⅲ：再閉合S1 ，記下電流表的示數為I；

Ⅳ：計算電阻；RX =I0R0/II0