Question

【題目】在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，電源電壓為6 V ，小燈泡的額定電壓為2.5 V，正常發光時的電阻約為10Ω。

(1)請在圖1中用筆畫線代替導線，完成電路連接；

（______）

(2)實驗室里有規格為甲“10Ω 1 A”和乙“50Ω 1 A”的滑動變阻器，為了完成該實驗，你認為應該選擇_______ （ 選填“甲”或“乙”）滑動變阻器；

(3)在實驗器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關，電壓表和電流表都有示數，小燈泡不亮，其原因是___。調整電路正常后，在調節滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表示數突然變為0，電壓表的指針偏轉超過最大刻度，你判斷故障可能是______；

(4)故障排除后，開始進行實驗。逐步移動滑動變阻器滑片，看到如圖2所示的電壓表示數，為使燈泡正常發光，應向_____（選填 “左”或“右”）端移動滑片，根據測量數據繪制了燈泡的I-U圖像，如圖3所示。則燈泡的額定功率為_____W；

(5)利用如圖4所示的電路也可測量小燈泡的額定功率（額定電壓為U額）。滑動變阻器R1的最大阻值為R，閉合開關S，將滑動變阻器R1的滑片移至最左端，移動滑動變阻器R2的滑片，使電壓表的示數為_____，保持R2的滑片不動，將R1的滑片移至最右端，此時電壓表的示數為U，則小燈泡的額定功率為_____（用R、U額，U表示）。

Answer 1

【答案】 乙 小燈泡的實際功率太小 小燈泡斷路 右 0.5 U額 U額

【解析】

(1)[1]小燈泡的額定電壓為2.5 V，電壓表的量程是0~3V，電壓表與燈泡并聯，將變阻器一上一下接入電路，如圖所示：

(2)[2]燈的額定電流約為

I==0.25A

根據串聯電路電壓的規律及歐姆定律，燈正常發光時變阻器連入的電阻

R滑==14Ω

故選用“50Ω 1 A”的滑動變阻器，即選擇乙滑動變阻器。

(3)[3]在實驗器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關，電壓表和電流表都有示數，則電路為通路，小燈泡不亮，可能是電路的電流過小，導致燈的實際功率過小。

[4]調整電路正常后，在調節滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表示數突然變為0，則電路可能斷路，電壓表的指針偏轉超過最大刻度，則電壓表與電源連通，故障可能是燈泡斷路。

(4)[5][6]燈在額定電壓下正常發光，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數為額定電壓；根據測量數據繪制了燈泡的I-U圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.2A，燈泡的額定電功率為

P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W

(5)[7]閉合開關S，將滑動變阻器R1的滑片移至最左端，電壓表測量燈泡電路的電壓，移動滑動變阻器R2的滑片，使電壓表的示數為U額。

[8]保持R2的滑片不動，將R1的滑片移至最右端，電壓表測量燈泡和R1兩端的電壓，此時電壓表的示數為U，R1兩端的電壓為

U1=U-U額

通過R1的電流

I1=

由串聯電路電流的規律可知通過燈泡的電流

I額= I1=

小燈泡的額定功率為

P額=U額I額=U額