Question

16．在“測定小燈泡電功率”的實驗中，選用器材如下：2節(jié)干電池、額定電壓為2.5V的小燈泡（額定功率小于1W）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω 1A），開關(guān)和導(dǎo)線，圖甲所示是小明沒有連接完整的電路．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的電路連接完整．
（2）正確連接好電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)置于最右（選填“左”或“右”）端．
（3）小明閉合開關(guān)后，移動滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則該電路故障可能是燈泡斷路．
（4）小明排除故障后，通過正確操作，當燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，其值為0.26A，小燈泡的額定功率為0.65W．
（5）小華打算增加一個阻值為10Ω的電阻R₀，只利用一只電表，通過簡單操作（開關(guān)S接“a”、“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率．圖丙、丁是好設(shè)計的兩種不同方案的電路圖．則以下判斷正確的是C（填字母）．

A．兩種方案都能        B．丙方案能，丁方案不能
C．兩種方案都不能     D．丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

分析 （1）將電流表與燈泡串聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電流判斷電流表的量程；
（2）為保護電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；
（3）燈泡不發(fā)光，電流為0，則說明電路發(fā)生斷路，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生斷路；
（4）根據(jù)圖3確定電流表的量程和分度值，讀出電流值，根據(jù)P=UI計算出電功率．
（5）開關(guān)S接“a”、”b”各一次，根據(jù)電路圖，確定能否使小燈泡正常發(fā)光，若不能，則無法測量小燈泡的額定電功率．

解答 解：（1）電流表與燈泡串聯(lián)，燈泡的額定電流大約為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，因為燈泡的額定電壓為2.5V；電壓表選0-3V的量程如圖所示：

（2）由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的下接線柱，所以在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端；
（3）燈泡都不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，則說明電路中發(fā)生斷路，電壓表有示數(shù)，則說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（4）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A，
則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
（5）圖丙中，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，甲方案不能測定小燈泡的額定電功率；
丁方案中，R₀、小燈泡、變阻器三者串聯(lián)，S接a時，電壓表測定值電阻的電壓，S接b時測燈和定值電阻的總電壓，都無法確定小燈泡是否正常發(fā)光，乙方案不能測定小燈泡的額定電功率．所以，兩種方案都不能測出小燈泡的額定功率．
故選C．
故答案為：（1）見上圖；（2）右；（3）燈泡斷路；（4）0.65．（5）C．

點評 此題是“測定小燈泡的功率”的實驗，考查了電流表的連接，注意量程的選擇，同時考查了滑動變阻器的使用及電路故障的分析，還考查了圖象的分析及電功率的計算，難度不是很大．