Question

【題目】在“測定小燈泡功率與電阻”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V．

（1）請在圖甲中用筆畫線代替導線，完成電路連接（要求滑片向右移動燈泡變亮）．

（_____）

（2）連接電路，閉合開關后，燈泡不亮，電壓表有示數且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，產生這一現象的原因可能是__________________________．

（3）排除故障后，在將滑動變阻器的滑片從一端緩慢移到另一端的過程中，發現電壓表示數U與滑片移動距離x的關系如圖乙所示，電壓調節非常不方便，這是由于選用了______（選填“A”或“B”）滑動變阻器．可供選用的滑動變阻器：滑動變阻器A（阻值范圍0-500Ω，滑片行程10cm）；滑動變阻器B（阻值范圍0-50Ω，滑片行程10cm）．

（4）換用了另一個滑動變阻器并接通電路后，移動滑片位置，當電壓表的示數為3.8V時，電流表的示數如圖丙所示，則其額定功率為______W．

（5）實驗中剛剛測完上述（4）中的一個數據，電流表突然損壞了．他們找到了一個阻值為10Ω的定值電阻R0和一個單刀雙擲開關并設計出電路圖（如圖丁），重新進行了測量．請完成以下步驟：

步驟一：S2與接線柱1接通，閉合S1，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為3.8V．

步驟二：保持滑動變阻器阻值______（選填“變大”、“不變”、“變小”），將S2改與接線柱2接通，讀取電壓表讀數U0．

步驟三：斷開S1、S2，整理器材．寫出燈泡額定功率的表達式P=__________．（用已知量和測量量表示）

（6）小剛想在上述實驗的甲圖基礎上，進一步研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數據之后，發現電流與電壓不成正比，其原因可能是__________．

（7）小剛又用圖戊進行“伏安法測電阻”，如果考慮到電流表本身有一定的電阻（有分壓作用），電壓表本身也有一定的電阻（有分流作用），則測量值比真實值______（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）．

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 A 1.9 不變 燈絲電阻受溫度影響 偏小

【解析】

（1）燈泡的額定電壓為3.8V，則電壓表的量程為015V，且與燈泡并聯，滑動變阻器的任意下方接線柱與燈泡串聯，如下圖所示：

（2）連接電路，閉合開關后，燈泡不亮，電壓表有示數且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，說明電壓表并聯部分斷路，可能是燈泡斷路；

（3）由圖乙可知，滑片移動時燈泡兩端電壓的變化開始很不明顯，說明滑動變阻器選擇最大的阻值較大，選擇的是A；

（4）由實物電路圖可知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，則丙圖中電流表的示數為0.5A；燈的功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；

（5）步驟一：S2與接線柱1接通，閉合S1，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為3.8V；步驟二：保持滑動變阻器阻值不變，將S2改與接線柱2接通，讀取電壓表讀數U0；步驟三：斷開S1、S2，整理器材；在步驟一中，由串聯電路電壓的規律結合歐姆定律I=的變形公式，連入電路的電阻為：R滑==--------①，在步驟三中，變阻器的電壓U滑=6V-U0，通過的電流I′=，變阻器連入電路中電阻為：R滑==------②，由①②得：燈的額定電流：I=U0，小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×U0=；

（6）研究一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系時要控制電阻不變，而燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，所以是他的實驗方法不合理；

（7）圖戊中，根據并聯電路電流的規律，電流表示數大于實驗通過待測電阻的電流，根據R=，所測電阻偏小。