Question

15．在“測量小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）連接實物電路如圖甲所示，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并補畫出正確的連線．改正導(dǎo)線連接錯誤后繼續(xù)實驗．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到A（選填“A”或“B”）端．
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路故障原因是小燈泡斷路．
（4）故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則此時小燈泡的功率為0.52W．若使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動．
（5）若將圖甲中的小燈泡換成定值電阻，其他元件不變，下列實驗可完成的是A．
A．探究電流與電壓的關(guān)系
B．探究電流與電阻的關(guān)系
C．探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）電壓表測的是燈兩端的電壓，電流表測的是燈中的電流，而燈與電流表并聯(lián)了，故燈泡右側(cè)到B點的連線接線錯誤．
（2）為保護(hù)電路，開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)移至最大阻值處；
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，說明電路中幾乎無電流，電壓表能與電源相通，故是燈處斷路了．
（4）由圖乙確定電流表的量程與分度值，讀出電流表的示數(shù)，由電功率公式P=UI求出此時燈泡的實際功率，根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系結(jié)合電路圖確定滑片的移動方向，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；
（5）完成每個實驗各需要什么器材，各需要控制什么，需要改變什么，分析本實驗器材是否能滿足實驗要求．

解答 解：（1）燈泡右側(cè)到B點的連線加“×”改為燈泡右側(cè)連到開關(guān)右側(cè)，如圖所示；

（2）為保護(hù)電路，開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)移至最大阻值處，由圖可知，應(yīng)滑至A端；
（3）當(dāng)閉合開關(guān)后，燈不亮，電流表無示數(shù)，說明發(fā)生了斷路，而電壓表有示數(shù)，說明電壓表能與電源相通，故是小燈泡斷路；
（4）由圖乙所示電流表可知，電流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.26A，燈泡實際功率P=UI=2.0V×0.26A=0.52W，
由于燈兩端的實際電壓U=2.2V＜2.5V，由電路圖可知，應(yīng)向B端移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端的電壓變大，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V時，燈泡正常發(fā)光；
（5）A、探究電流與電壓的關(guān)系時，控制電阻不變，通過滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，來探究電流與電壓的關(guān)系．本實驗器材能完成；
B、探究電流與電阻的關(guān)系時，保證電壓一定，改變電阻大小，只有一個定值電阻，不能改變電阻，無法進(jìn)行實驗，本實驗器材不能完成．
C、根據(jù)Q=I²Rt，探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時，控制電流和通電時間不變，只有一個定值電阻，不能改變電阻，無法進(jìn)行實驗，本實驗器材不能完成；
故選A．
故答案為：（1）如圖；（2）A；（3）小燈泡斷路；（4）0.52；B；（5）A．

點評 本題考查了查找并改正電路圖錯誤、電表讀數(shù)、求燈泡功率等問題，對電表讀數(shù)時，首先確定電表量程與分度值，然后對電表讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．