Question

【題目】在“測定小燈泡的額定功率”實驗中，小明同學用一個電壓表、一個電流表、一個開關、電壓為恒為6V的電源、額定電壓為3.8V的小燈泡和一個標有“20Ω 1.5A”的滑動變阻器，小燈泡的額定功率小于2W，設計的電路如圖甲所示的電路．

（1）請用鉛筆畫線代替導線，按照圖甲所示的電路圖，將圖乙的實物電路連接完整（連線不得交叉）；

（2）電路接好后，閉合開關，發(fā)現小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數較大．電路連接無誤，接下來應進行的操作是_____ （按操作步驟先后順序填寫字母代號）；

A．更換電池或小燈泡

B．檢查電路是否短路

C．移動滑動變阻器滑片至最大值位置

D．斷開電路開關

（3）在實驗中，若電壓表示數為2V，為了使燈兩端電壓達到3.8V，必須將滑片向_____（左/右）調節(jié)；當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數如圖丙，則燈泡的額定功率為_____W；

（4）完成上述實驗后，小明把小燈泡更換成定值電阻（如圖�。�，利用原電路繼續(xù)探究“電流與電阻”的關系：實驗時，小明先將5Ω電阻接入電路，調節(jié)滑動變阻器使電壓表示數為2V，記下對應的電流；再將5Ω的電阻更換為10Ω電阻，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數仍為2V；當小明再換接15Ω電阻時，發(fā)現無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，都不能使電壓表示數為2V，分析其可能的原因_____（答出一種情況即可）．請你在不增減器材的條件下幫小明解決這個問題，完成實驗，你的方法是：_____

（5）若小燈泡的額定電流為I0=2I1，以下關于額定功率P0與實際功率P1的數值關系，你認為最有可能的是_____

A．P0=2P1 B．P0=3P1 C．P0=4P1 D．P0=5P1．

Answer 1

【答案】 D、C 左 1.52 變阻器的最大電阻太�。ɑ蚴嵌ㄖ惦娮鑳啥说碾妷罕３痔�低或是電源電壓太高）造成的 可換用阻值更大的變阻器（或提高定值電阻兩端的電壓或降低電源電壓） D

【解析】（1）小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率小于2W，由P＝UI可得，小燈泡的額定電流小于：I ≈0.53A＜0.6A，則電流表應選0～0.6A的量程；根據電路圖可知，電流從正極出發(fā)，依次經過開關、滑動變阻器、小燈泡、電流表，回到負極，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動變阻器上端接線柱已經接入電路，將滑動變阻器左下端的接線柱與燈泡右端的接線柱連接，電流表選擇0～0.6A的量程，將電流表的0.6A接線柱與電壓表左端接線柱連接；實物圖連接如下圖所示：

（2）閉合開關，發(fā)現小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數較大，說明電路電阻太小，可能是滑動變阻器接入電路的阻值太小，可先斷開開關，移動滑動變阻器滑片至滑動變阻器阻值最大位置處，因此，接下來正確的實驗操作是D、C；（3）電壓表示數2V小于燈泡額定電壓3.8V，應增大燈的電壓；由電路圖可知，應向左移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，變阻器分得的電壓變小，則燈泡兩端的電壓變大，當電壓表示數等于燈泡額定電壓3.8V時，燈泡正常發(fā)光；由圖丙，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.4A，則小燈泡的額定功率：P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W；（4）將5Ω的電阻換為10Ω后，電壓表的示數變大，所以應增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右滑動，眼睛看電壓表使電壓表的示數為2V，并讀出電流表的示數；換接15Ω電阻時，根據串聯(lián)分壓的知識，電壓表的示數變大，為使電壓表的示數不變，所需滑動變阻器的阻值更大，電壓表的示數無法達到2V，可能是滑動變阻器的阻值太�。ɑ蚴嵌ㄖ惦娮鑳啥说碾妷罕３痔�低或是電源電壓太高）造成的；故可換用阻值更大的變阻器（或提高定值電阻兩端的電壓或降低電源電壓）；（5）若小燈泡的額定電流為I0＝2I1，假設燈泡的阻值不變，則P額＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1．由于燈泡的阻值不是定值，且燈泡的阻值會隨溫度的升高而變大，所以，當燈泡在正常工作時，燈泡的阻值變大，則額定功率P0＞P額＝4P1，所以最有可能的額定功率值為P0＝5P1．故選D．