Question

【題目】小明做“測量小燈泡電功率”實驗，實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關各一個、規(guī)格分別為R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑動變阻器各一個、導線若干。

（1）請用筆畫線代替導線將圖甲中實物電路圖連接完整。

（_________）

（2）為了能夠順利完成實驗探究，他應選用滑動變阻器_____________（選填“R1”或“R2”）

（3）正確連接電路后，閉合開關，若小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，原因是____________________。

（4）排除故障后，移動滑動變阻器滑片P的位置，得到多組電壓值和電流值，小燈泡U—I圖象如圖乙所示，小燈泡的額定功率為______W。小燈泡正常發(fā)光的電阻為_________Ω，由圖乙發(fā)現燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是____________________________________________。

（5）小明打算利用一個阻值為10Ω的定值電阻R0，只利用一只電表，通過圖中操作單刀雙擲開關（開關S接“a”、“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率。如圖丙、丁是他設計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是___________（填字母）。

A．兩種方案都能 B．兩種方案都不能

C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能

Answer 1

【答案】 R2 小燈泡短路 0.625 10 燈絲溫度（或小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而增大） B

【解析】

(1)燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯，燈絲電阻約為10Ω

由歐姆定律，燈泡正常發(fā)光時電路中電流約為：

I═= =0.25A，所以電流表要選用小量程與燈串聯，如下所示：

(2)燈泡正常發(fā)光時電路中電流的為0.25A，根據串聯電路電流的特點，電路中電流處處相等，變阻器應分去的電壓：

U變=6V2.5V=3.5V，由歐姆定律，變阻器的阻值至少為：

R變═==14Ω>10Ω，所以應選擇滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω0.5A”，即R2；

(3)閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,電流表有示數,說明電路為通路,發(fā)現小燈泡始終不發(fā)光,電壓表無示數,若電路只有一處故障,故障原因是燈泡(或電壓表)短路了；

(4)由圖象可知，燈泡電壓為2.5V時的電流為0.25A，所以燈泡的額定功率：

P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；

小燈泡正常發(fā)光的電阻為：

R===10Ω;

燈泡電阻是變化的，原因是受溫度的影響；

(5)圖丙中,無論開關接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光,此方案不能測定小燈泡的額定電功率;圖丁中,R0、小燈泡、變阻器三者串聯，S接a時，電壓表測定值電阻的電壓，當開關接b時測量燈和定值電阻的總電壓，不能通過調節(jié)滑動變阻器使燈泡兩端的電壓為2.5V，所以此方案不能測出小燈的額定電功率，故選B。