Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有器材∶電源（電壓恒為6V），開(kāi)關(guān)電壓表、電流表各一個(gè)，導(dǎo)線若干。額定電壓為3.8V的待測(cè)小燈泡（正常發(fā)光時(shí)電阻約為8Ω），滑動(dòng)變阻器有∶A“10Ω 0.2A” ，B“30Ω 1A”兩個(gè)可選。

(1)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇______ （選填“A”或“B”）規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。

(2)圖甲是小田同學(xué)連接的實(shí)物電路圖，圖中只有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在圖中用“×”標(biāo)出這根導(dǎo)線，并只改接一根導(dǎo)線使電路成為正確的電路。______

(3)小明在連接好電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針立刻偏到最大處，小燈泡卻不亮，且電流表沒(méi)有示數(shù)，上述現(xiàn)象反映他在操作中存在的不規(guī)范之處是______，出現(xiàn)上述故障的原因可能是______

(4)排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，并繪制出小燈泡電流隨電壓變化的圖像，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是______W。燈泡I-U圖像是曲線的原因是______

(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)行反思，如果電壓表?yè)p壞了，能不能換成其他實(shí)驗(yàn)器材來(lái)完成實(shí)驗(yàn)?zāi)兀��?jīng)過(guò)思考，他用了一個(gè)已知阻值為100Ω的電阻R0和一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，也測(cè)出了燈泡的額定功率，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟。

①閉合開(kāi)關(guān)S1，將S2撥到觸點(diǎn)“1”，移動(dòng)滑片，使電流表的示數(shù)為______A；

②再將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)“2”，保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I，燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=______ （用已知量和測(cè)量量）表示。

Answer 1

【答案】B 連接電路過(guò)程中沒(méi)有閉合開(kāi)關(guān) 小燈泡斷路 1.14 燈絲電阻受到溫度的影響 0.038 3.8V×（I-0.038A）

【解析】

(1)[1]小燈泡正常工作時(shí)電路中的電流約為

故選擇B變阻器。

(2)[2] “測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在小燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，因此可得實(shí)物電路圖修改如下

(3)[3] 連接好電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針立刻偏到最大處，說(shuō)明連接電路過(guò)程中沒(méi)有閉合開(kāi)關(guān)。

[4] 電壓表指針偏到最大處，小燈泡不亮，且電流表沒(méi)有示數(shù)，說(shuō)明電壓表直接串聯(lián)在電路中即小燈泡斷路。

(4)[5]小燈泡的額定功率為

[6]燈絲電阻受到溫度的影響，溫度越高燈絲電阻越大，因此燈泡的I-U圖像是曲線。

(5)[7]閉合開(kāi)關(guān)S1，將S2撥到觸點(diǎn)“1”，此時(shí)電流表測(cè)定值電阻電流，要使燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓應(yīng)為額定電壓3.8V，此時(shí)定值電阻兩端電壓也是3.8V，所以要移動(dòng)滑片，使電流表的示數(shù)為

[8]因電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變，各電阻的電壓不變，燈仍正常發(fā)光，通過(guò)定值電阻的電流保持不變，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過(guò)燈的電流

IL=I-0.038A

燈泡額定功率的表達(dá)式為

P額=U額I額=3.8V×（I-0.038A）