Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”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）①為了能夠順利完成實驗探究，應選用（“10Ω 0.5A”/“50Ω 0.5A”）規格的滑動變阻器． ②請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整；
（2）電路連接完整后，閉合開關發現燈泡不亮，電流表和電壓表均無示數，為了迅速找出故障，他不應該首先檢查的是 ．
A.滑動變阻器是否接觸不良
B.開關是否接觸不良
C.電流表接線柱是否接觸不良
D.電壓表接線柱是否接觸不良
（3）排除故障后，閉合開關，移動滑片，電壓表的示數如圖乙所示，其讀數是V；為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向（選填“A”或“B”）端移動．
（4）根據實驗測得的數據，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖象（如圖丙所示），分析圖象可知：小燈泡的額定功率為W；當電壓表的示數增大時，電壓表與電流表的示數之比 ． （選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）小華打算增加兩只開關和一個阻值為10Ω 的電阻R0 ， 只用一只電表來測量小燈泡的額定功率．方案一和方案二是小華設計的兩種不同方案的電路圖．則以下判斷正確的是 ．
A.兩種方案都可行
B.兩種方案都不可行
C.方案一可行，方案二不可行
D.方案一不可行，方案二可行．

Answer 1

【答案】
（1）“50Ω0.5A”；
（2）D
（3）2.2；B
（4）0.5；變大
（5）C
【解析】解：（1）由歐姆定律可得燈泡正常發光電路中電流約為：I= = =0.25，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= = =14，故應選“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，滑動變阻器調節燈泡的電壓，所以電流表、滑動變阻器、燈泡應串聯，燈泡正常工作電流約為0.25A，所以電流表應使用0﹣0.6A量程，滑動變阻器一上一下接入電路中，實物連接如圖所示； ；（2）電路連接完畢，閉合開關燈泡不亮．為保護電路，必須先斷開開關切斷電路，進行故障檢驗；燈不亮，電流表、電壓表無示數，說明整個電路是斷路狀態，電流表、滑動變阻器、和開關都串聯在電路中，這三個元件可能斷路，電壓表并聯到燈泡兩端，若電壓表斷路，則電流表有示數，故選D；（4）由圖乙，電壓表使用0﹣3V量程，分度值0.1V，示數為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，需增大燈泡電壓，根據串聯電路的分壓原理，應減小滑動變阻器連入阻值，即向B端移動；（5）方案一中，將S2閉合時，燈與R0并聯，電流表測通過R0的電流，移動滑片使電流表示數為I= 時，根據并聯電路電壓的規律，燈正常發光；保持滑片位置不動，將S2閉合，斷開S1 ， 記下電流表示數I′，即為燈與定值的總電流，因電路的連接沒有改變，各電阻的大小和電壓沒有改變，通過燈與定值電阻的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律，燈的額定電流IL=I′﹣ ，根據P=UI可求燈的額定功率；故方案一能測出小燈泡的額定電功率；方案二中，R0、小燈泡、變阻器三者串聯，S1閉合時，電壓表測定值電阻的電壓，S1斷開，S2閉合時電壓表測燈和定值電阻的總電壓，都無法確定小燈泡是否正常發光，方案二不能測定小燈泡的額定電功率．故選C．
所以答案是：（1）①“50Ω0.5A”②見上圖；（2）D；（3）2.2； B；（4）0.5；變大；（5）C．