Question

【題目】在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為10Ω）．

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實物電路連接完整．

（2）為了能夠順利完成實驗探究，下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用 （ ）

A．“10Ω 0.5A”的滑動變阻器

B．“50Ω 0.5A”的滑動變阻器

（3）閉合開關(guān)前，應(yīng)將圖甲中所示的滑動變阻器的滑片滑到_______（選填“A”或“B”）端．

（4）閉合開關(guān)，移動滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)是 _____ V；為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向 （選填“A”或“B”）端移動．

（5）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖丙所示）．分析圖象可知：

①小燈泡的額定功率為________ W．

②小燈泡燈絲電阻是變化的，主要是受 ______ 變化的影響．

③實驗中觀察到：當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡不發(fā)光，根據(jù)圖象分析

其原因是 ____________________________．

（6）完成上述實驗后，小華在缺少電壓表的情況下，根據(jù)繪制出的小燈泡電流與電壓關(guān)系圖象，設(shè)計出了一個測未知定值電阻的電路，如圖丁所示．請根據(jù)電路圖將實驗步驟補充完整：

①閉合S1，斷開S2，移動滑片P，使電流表的示數(shù)為0.25A

②_____________________________________ 表達(dá)式：Rx= _____________.

Answer 1

【答案】（1）圖略（2）B（3）A（4）2.2 B （5）①0.625 ②溫度 ③實際電功率太小，（6）斷開S1，閉合S2，讀出電流表的示數(shù)I、2.5/(I-0.25)

【解析】

試題分析：（1）由題燈泡正常發(fā)光電路中電流約為：I=UL/RL=2.5V/10Ω=0.25A，此時變阻器兩端電壓U變 =U-UL =6V-2.5V=3.5V，變阻器連入阻值R=U變/I=3.5V/0.25A=14Ω，故應(yīng)選“50Ω 0.5A”的滑動變阻器；

（2）測額定電壓為2.5V燈泡電功率時，要測量燈泡兩端電壓和通過燈泡的電流，電壓表與燈泡并聯(lián)，使用0-3V量程；電流表與燈泡串聯(lián)，由（1）電流表使用0-0.6A量程，實物連接如圖所示

（3）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)時保證電流最小，要把滑動變阻器調(diào)到阻值最大處，即滑片遠(yuǎn)離下端B所使用的接線柱，滑片滑到A段。

（4）由圖乙，電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，示數(shù)為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，需增大燈泡電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器連入阻值，即向B端移動；

（5）①當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，燈泡正常發(fā)光，由丙圖象此時燈泡的電流為0.25A，燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；

②由圖象可知，燈泡的電流與電壓不成正比，即燈泡電阻是變化的，原因是燈絲電阻受溫度的影響；

③實驗中觀察到：當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡不發(fā)光，根據(jù)圖象分析其原因是實際電功率太小，達(dá)不到發(fā)光程度；

（6）按照電路圖正確連接電路；

①開關(guān)S1 閉合，S2 斷開，此時燈泡與電阻并聯(lián)，它們兩端電壓相等，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電流表的示數(shù)分別為0.25A、0.2A或0.1A，則由圖象可知，對應(yīng)的電壓分別為2.5V，1.5V，0.5V，

②保持滑片位置不動，斷開開關(guān)S1 ，閉合開關(guān)S2 ，此時燈泡與定值電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，記下電流表的讀數(shù)為I，通過定值電阻的電流Ix =I-IL =I-0.25A，或I-0.2A，或I-0.1A，Rx 的表達(dá)式為：Rx =U/（IIL）

=2.5V/（I0.25A）或1.5V/（I0.2A）或0.5V/（10.1A）