Question

【題目】某實驗小組的同學在進行“測量小燈泡的額定功率”實驗中，現有器材∶電源（電壓恒為6V），開關電壓表、電流表各一個，導線若干。額定電壓為3.8V的待測小燈泡（正常發光時電阻約為8Ω），滑動變阻器有∶A“10Ω 0.2A” ，B“30Ω 1A”兩個可選。

(1)該實驗應該選擇______ （選填“A”或“B”）規格的滑動變阻器。

(2)圖甲是小田同學連接的實物電路圖，圖中只有一根導線連接錯誤，請你在圖中用“×”標出這根導線，并只改接一根導線使電路成為正確的電路。______

(3)小明在連接好電路的最后一根導線時，發現電壓表指針立刻偏到最大處，小燈泡卻不亮，且電流表沒有示數，上述現象反映他在操作中存在的不規范之處是______，出現上述故障的原因可能是______

(4)排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，并繪制出小燈泡電流隨電壓變化的圖像，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是______W。燈泡I-U圖像是曲線的原因是______

(5)完成上述實驗后，小明進行反思，如果電壓表損壞了，能不能換成其他實驗器材來完成實驗呢，經過思考，他用了一個已知阻值為100Ω的電阻R0和一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如圖丙所示的電路，也測出了燈泡的額定功率，請完成下列實驗步驟。

①閉合開關S1，將S2撥到觸點“1”，移動滑片，使電流表的示數為______A；

②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數I，燈泡額定功率的表達式為P額=______ （用已知量和測量量）表示。

Answer 1

【答案】B 連接電路過程中沒有閉合開關 小燈泡斷路 1.14 燈絲電阻受到溫度的影響 0.038 3.8V×（I-0.038A）

【解析】

(1)[1]小燈泡正常工作時電路中的電流約為

故選擇B變阻器。

(2)[2] “測量小燈泡的額定功率”實驗中，電壓表應并聯在小燈泡兩端，電流表串聯在電路中，因此可得實物電路圖修改如下

(3)[3] 連接好電路的最后一根導線時，發現電壓表指針立刻偏到最大處，說明連接電路過程中沒有閉合開關。

[4] 電壓表指針偏到最大處，小燈泡不亮，且電流表沒有示數，說明電壓表直接串聯在電路中即小燈泡斷路。

(4)[5]小燈泡的額定功率為

[6]燈絲電阻受到溫度的影響，溫度越高燈絲電阻越大，因此燈泡的I-U圖像是曲線。

(5)[7]閉合開關S1，將S2撥到觸點“1”，此時電流表測定值電阻電流，要使燈泡正常發光，燈泡兩端電壓應為額定電壓3.8V，此時定值電阻兩端電壓也是3.8V，所以要移動滑片，使電流表的示數為

[8]因電路的連接關系沒有改變，各電阻的電壓不變，燈仍正常發光，通過定值電阻的電流保持不變，根據并聯電路電流的規律，通過燈的電流

IL=I-0.038A

燈泡額定功率的表達式為

P額=U額I額=3.8V×（I-0.038A）