Question

5．小勵想測額定電壓為2.5V，正常工作電流小于0.3A的小燈泡的額定功率．
（1）如圖是小勵沒有連接完的實物電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線在答題卡中將實物圖補(bǔ)充完整．（要求滑動變阻器連入電路的阻值最大）
（2）連接好電路后，小明進(jìn)行了實驗，記錄的數(shù)據(jù)如表所示．請仔細(xì)分析實驗數(shù)據(jù)，回答以下問題：

次數(shù)	U/V	I/A	P/W
1	1.5	0.17
2	2.0	0.18
3	2.5	1.0
4	3.0	0.23

①表中有一個明顯的錯誤數(shù)據(jù)，請指出錯誤數(shù)據(jù)并分析產(chǎn)生的原因第三次電流值1.0A錯誤，按0～3A量程讀數(shù)（或讀錯了量程）．
②糾正錯誤后計算小燈泡的額定功率為0.5W．
（3）完成上述實驗后，小明想用上述電路測量一段電阻絲R_x的阻值（約10Ω）．他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn)，而電壓表的示數(shù)為零，該故障的原因可能是電阻短路．小明排除故障繼續(xù)實驗：閉合開關(guān)，使滑動變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I₁；將滑動變阻器連入電路的阻值最大（為R₀），記下電流表示數(shù)I₂．則表達(dá)式：R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

Answer 1

分析 （1）將電流表、滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電流表的量程和正負(fù)接線柱的接法，根據(jù)要求確定滑動變阻器下面的接線柱；
（2）①根據(jù)燈泡兩端的電壓越大，燈泡中的電流越大進(jìn)行分析，根據(jù)電流表的量程特點，在讀數(shù)時可能按的是大量程；
②確定燈泡的額定電壓和電流，根據(jù)P=UI計算出電功率；
（3）電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則可能與電壓表并聯(lián)的電路短路；
根據(jù)電源電壓不變的特點及歐姆定律列出相等的關(guān)系，求出R_x的大�。�

解答 解：（1）電流表與燈泡串聯(lián)，因為燈泡正常工作電流小于0.3A，所以可選擇0～0.6A的量程；
滑動變阻器的滑片在最右端，要使其阻值最大，下面應(yīng)接左邊的接線柱，如圖所示：

（2）①由表格中數(shù)據(jù)知，第3次的電壓大于第2次的電壓，但電流確小于第2次的電流，所以3次的電流有誤；
在讀數(shù)時可能按0～3A的量程，所以實際電流應(yīng)該為0.2A；
②由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)電壓為2.5V時，電流為0.2A，P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（3）電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn)，而電壓表的示數(shù)為零，則故障可能是與電壓表并聯(lián)的電阻短路；
根據(jù)題意，電源電壓不變，則I₁R_x=I₂（R_x+R₀），解得：R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
故答案為：（1）見上圖；（2）①第三次電流值1.0A錯誤，按0～3A量程讀數(shù)（或讀錯了量程）；②0.5；（3）電阻短路；$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

點評 此題是測定小燈泡的電功率實驗，考查了滑動變阻器、電流表的連接，電流表的讀數(shù)及電功率的計算．（3）主要考查了電阻的一種測量方法，在沒有電壓表的情況下，可利用滑動變阻器的特點（電阻為零、為最大值）利用歐姆定律進(jìn)行分析．