Question

【題目】在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為 6V，小燈泡的額定電壓為 2.5V（燈絲電阻約為 12Ω）．

（1）如圖甲是小明測(cè)定燈泡額定功率的實(shí)物電路圖（不完整）；

①為了能夠順利完成實(shí)驗(yàn)探究，下列兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__．

A．“10Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器 B．“50Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器

②請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖連接完整 __________；

（2）正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，燈泡不發(fā)光，導(dǎo) 致這一現(xiàn) 象的原因可能是__________；

（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)是______V；為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向______（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖丙所示），分析圖象可知：

①小燈泡的額定功率為_______W；

②小燈泡燈絲電阻是變化的，主要是受________變化的影響；

③實(shí)驗(yàn)中觀察到：當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于 0.5V 時(shí)，小燈泡不發(fā)光，根據(jù)圖象分析其原因是____．

（5）小華打算增加一個(gè)阻值為 10Ω 的電阻 R0，只利用一只電表，通過(guò)簡(jiǎn)單操作（開(kāi)關(guān) S 接“a”、“b”各一次）來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率．方案一、二是小華設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖．則以下判斷正確的是________．

A．兩種方案都能 B．兩種方案都不能

C．方案一能，方案二不能 D．方案一不能，方案二能

Answer 1

【答案】B 燈泡短路 2.2 A 0.625 溫度 電流太小 B

【解析】

(1)①測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)L兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流,
由題知燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中電流約為,根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn),即為通過(guò)變阻器的電流大小,變阻器應(yīng)分去的電壓,變阻器阻值至少為,所以應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為50Ω,0.5A流表的量程為0~0.6A;滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中,如圖:
；
(2)正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù),說(shuō)明電路出現(xiàn)了短路,電壓表無(wú)示數(shù)說(shuō)明與其并聯(lián)部分無(wú)電阻,故燈泡短路;
(3)電壓表接的是0~3V量程,分度值為0.1V,此時(shí)示數(shù)為2.2V;該電壓低于額定電壓,為使電壓達(dá)到額定電壓,應(yīng)減小變阻器的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,所以滑片應(yīng)該向A端移動(dòng);
(4)①由圖象可以知道,當(dāng)燈泡電壓為2.5V時(shí)的電流為0.25A,所以燈泡的額定功率為;
②燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,由圖象知,電壓越大,通過(guò)燈的電流越大,根據(jù),燈泡的實(shí)際功率越大,燈絲溫度越高,電阻越大;
③實(shí)驗(yàn)中觀察到:當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于0.5V時(shí),通過(guò)燈的電流小于0.1A,則燈的實(shí)際功率小于P′=U′I=0.5V×0.1A=0.05W遠(yuǎn)小于燈的額定功率,小燈泡不發(fā)光;
(5)方案一中,無(wú)論S接a還是接b都無(wú)法得知小燈泡是否正常發(fā)光,丙方案不能測(cè)定小燈泡的額定電功率;
方案二中,R0、小燈泡、變阻器三者串聯(lián),S接a時(shí),電壓表測(cè)定值電阻的電壓,S接b時(shí)測(cè)燈和定值電阻的總電壓,都無(wú)法確定小燈泡是否正常發(fā)光,丁方案不能測(cè)定小燈泡的額定電功率.所以,兩種方案都不能測(cè)出小燈泡的額定功率.