Question

【題目】王瑞同學(xué)使用甲圖所示器材，測(cè)量小燈泡的額定功率。

（1）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)處于_____狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在電阻最_____的位置。

（2）王瑞同學(xué)連接了如圖甲所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)，電流表_____示數(shù)，電壓表_____示數(shù)。（兩空均選填“有”或“無(wú)”）

（3）他仔細(xì)檢查電路。發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。請(qǐng)你在圖甲中錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的一根連接導(dǎo)線。

（_________）

（4）正確連接電路后，團(tuán)合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，小燈泡的額定功率為_____W。

（5）同組李華同學(xué)想測(cè)小燈泡發(fā)出強(qiáng)光時(shí)的功率，應(yīng)繼續(xù)向_____（選填“A”或“B”）端移動(dòng)滑片P，適當(dāng)增大燈泡兩端的電壓。

（6）現(xiàn)有一個(gè)電壓約為20V的電源（電壓保持不變），一個(gè)量程為0～0.6A的電流表，三個(gè)阻值已知的電阻R1 （20Ω）、R2 （30Ω）、R3 （10kΩ），開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。請(qǐng)合理選擇器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比較精確地測(cè)出約為10Ω的未知電阻Rx的阻值。要求：

a．畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖：

（__________）

b．寫(xiě)出主要的實(shí)驗(yàn)步驟（測(cè)量量用相應(yīng)的物理量的符號(hào)表示）

（__________）

C．寫(xiě)出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式_____（用已知量和測(cè)量量表示）。

Answer 1

【答案】斷開(kāi) 大 無(wú) 有 1.3 A 只閉合S2，記下電流表示數(shù)I1 只閉合S1，記下電流表示數(shù)I2 =30

【解析】

(1)[1][2]為防止發(fā)生短路現(xiàn)象燒壞電源，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值處于最大狀態(tài)，由圖可知變阻器的滑片滑在B點(diǎn)時(shí)連入電路中的電阻絲阻值最大。

(2)[3][4]實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，電壓表與電流表串聯(lián)后又并聯(lián)在電阻的兩端，所以通過(guò)電流表的電流為0，電壓表測(cè)電阻R兩端的電壓，電壓表有示數(shù)；

(3)[5]由圖可知，電流表與電壓表串聯(lián)了，導(dǎo)致電流表沒(méi)有示數(shù)，應(yīng)將定值電阻右端接線柱與滑動(dòng)變阻器左端接線柱之間的導(dǎo)線去掉，將此導(dǎo)線改接在電壓表中間接線柱上，如圖。

(4)[6]當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的量程為0﹣0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.52A，則小燈泡的額定功率為：

P＝UI＝2.5V×0.52A＝1.3W；

(5)[7]測(cè)小燈泡發(fā)出強(qiáng)光時(shí)的功率，可知應(yīng)增大燈泡分得的電壓，由分壓原理，適當(dāng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向A端移動(dòng)；

(6)[8]a．將R1、R2和待測(cè)電阻串聯(lián)起來(lái)，開(kāi)關(guān)S1與R1并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S2與Rx并聯(lián)，如下所示：

；

[9]b．實(shí)驗(yàn)步驟為：

①只閉合S2，記下電流表示數(shù)I1；

②只閉合S1，記下電流表示數(shù)I2；

[10]C.在①中R1、R2串聯(lián)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電源電壓：

U＝I1（R1+R2）＝I1×50Ω；

在②中，R2與待測(cè)電阻串聯(lián)，則電源電壓：

U＝I2（Rx+R2）＝I2×（Rx+30Ω）；

則：

I1×50Ω＝I2×（Rx+30Ω），

解得：

Rx＝﹣30Ω。