Question

在測(cè)量“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小明所在的實(shí)驗(yàn)小組用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω，有兩個(gè)規(guī)格分別為A：“5Ω  1A”、B：“20Ω  2A”的滑動(dòng)變阻器可供選擇．
（1）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇規(guī)格為_(kāi)_____的滑動(dòng)變阻器．
（2）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按照電路圖將實(shí)物電路補(bǔ)充完整．（導(dǎo)線不能交叉）

（3）連好電路，閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為_(kāi)_____V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向______（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若小燈泡接線柱發(fā)生短路，則下列判斷正確的是______
A．電壓表可能被燒壞                  B．小燈泡可能被燒壞
C．電流表可能被燒壞                  D．電壓表和電流表都沒(méi)有示數(shù)
（5）小麗同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是______W．
（6）小麗還想用此電路探究電流與電壓的關(guān)系，請(qǐng)?zhí)嵝阉�這一探究的可行性，并講清理由．______．

Answer 1

【答案】分析：（1）求出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)該阻值選擇滑動(dòng)變阻器．
（2）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表量程，把燈泡、電流表、開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入電路．
（3）由圖乙所示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，根據(jù)該示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系確定滑片的移動(dòng)方向．
（4）小燈泡接線柱發(fā)生短路時(shí)，燈泡和電壓表均無(wú)示數(shù)，電路中電流過(guò)大，燒壞電流表．
（5）由圖象求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率．
（6）探究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)控制電阻阻值不變，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度變化為變化，因此不能用該實(shí)驗(yàn)裝置探究電流與電壓的關(guān)系．
解答：解：（1）燈泡正常工作時(shí)的電流約為I===0.25A，燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓：
U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，∵I=，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R===8Ω＞5Ω，
因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B：“20Ω  2A”．
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為0.25A，則電流表選0～0.6A量程，
燈泡、電流表、開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示．
（3）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2V，小于燈泡額定電壓，
測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，減小滑動(dòng)變阻器分壓，
使燈泡兩端電壓增大，由電路圖可知，應(yīng)將圖甲中滑片P向A端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若小燈泡接線柱發(fā)生短路，燈泡和電壓表均無(wú)示數(shù)，電路中電流過(guò)大，會(huì)燒壞電流表，故C正確．
（5）由圖丙所示圖象可知，燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）探究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)控制電阻阻值不變，燈泡電阻受溫度影響，
隨溫度變化為變化，因此不能用該實(shí)驗(yàn)裝置探究電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）20Ω  2A；（2）電路圖如圖所示；（3）2；A；（4）C；
（5）0.5；（6）方案不可行，燈泡電阻隨溫度變化而變化，不是定值．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連接實(shí)物電路圖、電表讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、求燈泡額定功率、電路現(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)可行性評(píng)估等問(wèn)題；連接實(shí)物電路圖時(shí)，要注意電表量程的選擇，注意電表正負(fù)接線柱不要接反；對(duì)電表讀數(shù)要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)．