Question

許婷用如圖1所示的電路測量小燈泡的電功率的同時，測量小燈泡的電阻．小燈泡額定電壓為2.5V，正常工作時電阻約8Ω．

實驗室提供的器材有：電壓為6V的電源，電壓表V（量程為6V）．滑動變阻器R₁（規格為“10Ω，1A”），滑動變阻器R₂（規格為“50Ω，0.5A”），電流表A₁（量程0.6A），電流表A₂（量程3A）．
（1）為保證實驗順利進行，并且有較高的準確性，滑動變阻器應該選______，電流表應該選______．
（2）許婷在實驗時，將電流表和電壓表的位置交換了，其他連接正確，閉合開關后______．
A．電流表燒壞　　B．電壓表示數約6V　　C．小燈泡燒壞　　 D．小燈泡不亮
（3）正確連接好電路后，閉合開關，從大到小調節滑動變阻器的阻值，并將電壓表和電流表部分讀數填在下表中．電壓表讀數為2.5V時，電流表的示數如圖2所示，請幫許婷將此讀數填在下表中．

序號	電壓表示數U/V	電流表示數I/A
1	1.0	0.14
2	1.5	0.21
3	2.0	0.26
4	2.5	______
5	3.0	0.36

（4）根據補充完整后的上表數據，測得小燈泡在電壓為2.0V時的實際功率是______W，在正常工作狀態時電阻是______Ω．

Answer 1

解：（1）燈泡正常發光時的電流約為I==≈0.3A，此時滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
∵I=，∴此時滑動變阻器接入電路的阻值為R==≈11.67Ω＞10Ω，滑動變阻器應選R₂；燈泡正常發光時的電流約為0.3A，則電流表應選A₁．
（2）實驗時把電壓表串聯接入電路，電流表與燈泡并聯接入電路，由于電壓表內阻很大，電壓表串聯接入電路后電路電流很小幾乎為零，電流表與小燈泡都不會燒壞，電壓表示數約等于電源電壓6V，小燈泡實際功率很小，小燈泡不發光，故AC錯誤，BD正確．
（3）由圖2所示電流表可知，其量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示數為0.32A．
（4）由表中實驗數據可知，電壓為2.0V時，通過燈泡的電流為0.26A，此時燈泡實際功率為P=UI=2V×0.26A=0.52W；由表中實驗數據可知，燈泡額定電壓2.5V對應的電流為0.32A，
∵I=，∴燈泡正常發光時的電阻為R==≈7.8Ω．
故答案為：（1）R₂；A₁；（2）BD；（3）0.32；（4）0.52；7.8．
分析：（1）由歐姆定律求出燈泡正常發光時的電流，由串聯電路特點求出此時滑動變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，根據該阻值選擇滑動變阻器；根據燈泡正常發光時的電流選擇電流表．
（2）電流表應串連接入電路，電壓表內阻很大，應與被測電路并聯，如果電壓表串聯接入電路，電路相當于斷路；燈泡實際功率很小時，燈泡不發光．
（3）由圖2所示電流表確定其量程與分度值，讀出電流表示數．
（4）由表中實驗數據找出2.0V電壓對應的電流，由P=UI求出燈泡的實際功率；由表中實驗數據求出燈泡額定電壓對應的電流，然后由歐姆定律求出此時燈泡電阻．
點評：本題考查了實驗器材的選擇、實驗故障分析、電表讀數、求燈泡實際功率、求燈泡電阻等問題，是實驗的常考問題，一定要掌握；對電表讀數時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．