Question

【題目】在“測定小燈泡的電功率”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）用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電路連接完整．

（2）為了能夠順利完成實驗探究，下列兩種規格的滑動變阻器應選用 （ ）

A．“10Ω 0.5A”的滑動變阻器

B．“50Ω 0.5A”的滑動變阻器

（3）閉合開關前，應將圖甲中所示的滑動變阻器的滑片滑到_______（選填“A”或“B”）端．

（4）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．

（5）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：

①小燈泡的額定功率為________ W．

②小燈泡燈絲電阻是變化的，主要是受 ______ 變化的影響．

③實驗中觀察到：當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡不發光，根據圖象分析其原因是 ___________．

（6）完成上述實驗后，小華在缺少電壓表的情況下，根據繪制出的小燈泡電流與電壓關系圖象，設計出了一個測未知定值電阻的電路，如圖丁所示．請根據電路圖將實驗步驟補充完整：

①閉合S1，斷開S2，移動滑片P，使電流表的示數為0.25A② __________ 表達式：Rx= _____________.

Answer 1

【答案】（1）圖略（2）B（3）A（4）2.2 B （5）①0.625 ②溫度 ③實際電功率太小，（6）斷開S1，閉合S2，讀出電流表的示數I、2.5/(I-0.25)

【解析】

試題分析：（1）由題燈泡正常發光電路中電流約為：I=UL/RL=2.5V/10Ω=0.25A，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=U變/I=3.5V/0.25A=14Ω，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，電壓表與燈泡并聯，使用0-3V量程；電流表與燈泡串聯，由（1）電流表使用0-0.6A量程，實物連接如圖所示

（3）為保護電路，閉合開關時保證電流最小，要把滑動變阻器調到阻值最大處，即滑片遠離下端B所使用的接線柱，滑片滑到A段。

（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）①當電壓表示數為2.5V時，燈泡正常發光，由丙圖象此時燈泡的電流為0.25A，燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；

②由圖象可知，燈泡的電流與電壓不成正比，即燈泡電阻是變化的，原因是燈絲電阻受溫度的影響；

③實驗中觀察到：當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡不發光，根據圖象分析其原因是實際電功率太小，達不到發光程度；

（6）按照電路圖正確連接電路；

①開關S1 閉合，S2 斷開，此時燈泡與電阻并聯，它們兩端電壓相等，調節滑動變阻器，使得電流表的示數分別為0.25A、0.2A或0.1A，則由圖象可知，對應的電壓分別為2.5V，1.5V，0.5V，

②保持滑片位置不動，斷開開關S1 ，閉合開關S2 ，此時燈泡與定值電阻并聯，電流表測干路電流，記下電流表的讀數為I，通過定值電阻的電流Ix =I-IL =I-0.25A，或I-0.2A，或I-0.1A，Rx 的表達式為：Rx =U/（IIL）

=2.5V/（I0.25A）或1.5V/（I0.2A）或0.5V/（10.1A）