Question

【題目】在測量小燈泡額定功率的實驗中，提供的是恒為5V的學生電源。已知小燈泡的額定電壓為2.5V（燈正常發光時電阻約為12Ω）。如圖甲是設計的實驗電路圖，圖乙是已連接完整的實驗電路：

(1)實驗中測量小燈泡額定功率的原理是________；

(2)小捷同學在檢查圖乙的電路連接時發現其中有一根導線接錯了，請你在圖乙中錯誤的那根導線上打一個“×”，然后用一根筆畫線代替導線使電路連接正確；

（_________）

(3)連接好電路后，閉合開關，發現燈泡不亮。她將滑片由最右端向左端移動過程中，開始一段時間燈泡仍然不亮，兩表均無示數，但當滑片移動到滑動變阻器的線圈某點M時，燈突然發光，電壓表、電流表均有示數，他立即斷開開關，查找原因，你認為出現以上現象的原因可能是（________）；

A.滑動變阻器被短路 B.滑動變阻器線圈在M點右側附近有斷路

C.滑動變阻器最大阻值太大 D.滑動變阻器線圈在M點左側附近有斷路

(4)更換了一個“8Ω 0.5A”的滑動變阻器后，重新連接電路繼續實驗，但閉合開關后，無論怎樣移動滑片，電壓表的示數始終_______ （選填“大于”“小于”或“等于”）2.5V，如手邊只有一個標有“10Ω，0.5A”的滑動變阻器R1和一個20Ω的定值電阻R2可選用，為了完成實驗，應采取的措施是：斷開開關，將_____ （選填“R1”、 “R2”或“R1與R2一起”）串聯在原電路中；

(5)小捷重新按要求正確連接好電路并規范操作，閉合開關，緩慢移動標有“8Ω，0.5A”的滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2.5V，此時電流表示數如圖丙，則燈泡的額定功率為________W，此時標有“8Ω，0.5A”的滑動變阻器消耗的功率為__________W。

Answer 1

【答案】P=UI B 大于 R1 0.5 0.01

【解析】

(1)[1]伏安法測量小燈泡額定功率的原理是：P=UI。

(2)[2]電壓表應與燈泡并聯，電流表、燈泡、滑動變阻器串聯，如圖所示：

(3)[3]燈泡不亮，兩表均無示數，說明電路有斷路；當滑片移動到線圈某點M時，燈突然發光，電壓表、電流表均有示數，說明滑動變阻器線圈在M點右側附近有斷路。故選B。

(4)[4]由題意知，總電壓為5V，滑動變阻器兩端的電壓應為

U滑=5V2.5V=2.5V

根據串聯電路的電流相等

=

解得

R滑=12Ω

由于滑動變阻器的最大阻值太小，把滑動變阻器阻值全部接入電路時，滑動變阻器分得的電壓還是較小，燈泡兩端始終大于2.5V。

[5]為了達到實驗目的，可以再在電路中串聯一個電阻，若串聯20Ω的定值電阻，20Ω12Ω，顯然太大，故串聯“10Ω，0.5A”的滑動變阻器R1后重新實驗。

(5)[6]電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，讀數為0.2A，燈泡的額定功率

PL=ULI=2.5V×0.2A=0.5W

燈泡的額定功率為0.5W。

[7]將滑動變阻器R1當做定值電阻使用，即R1=10Ω，R1兩端的電壓

U1=I R1=0.2A10Ω=2V

此時標有“8Ω，0.5A”的滑動變阻器兩端的電壓

U滑=U-UL-U1=5V-2.5V-2V=0.5V

該滑動變阻器消耗的功率為

P滑=U滑I=0.5V×0.2A=0.01W

標有“8Ω，0.5A”的滑動變阻器消耗的功率為0.01W。