Question

【題目】如圖是測(cè)量“小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)（小燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣）．已知電源是兩節(jié)新的干電池．

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線補(bǔ)畫(huà)甲圖實(shí)物電路；（原有導(dǎo)線不許改動(dòng)，導(dǎo)線不許交叉）

（2）正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)后，小燈泡不亮，電流表幾乎無(wú)示數(shù)、電壓表有示數(shù)（等于3V），原因是 ．

（3）排除故障后，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，為了測(cè)額定功率應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向 （選填“C”或“D”）端移動(dòng)．

（4）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如乙圖所示，則小燈泡的額定功率是 W．

（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測(cè)量一段電阻絲Rx的阻值（約10Ω）．他用電阻絲替換了燈泡，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其它電路元件連接方式，小明也完成了實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟并寫(xiě)出計(jì)算Rx的最后表達(dá)式．（已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R0）

實(shí)驗(yàn)步驟： ．

表達(dá)式：Rx= ．

Answer 1

【答案】（1）見(jiàn)圖；（2）燈泡斷路；（3）C；（4）0.75；

（5）實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開(kāi)關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I1；

將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I2．

表達(dá)式：RX=R0．

【解析】

試題分析：（1）本實(shí)驗(yàn)中，電流表、滑動(dòng)變阻器、燈泡應(yīng)串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，由此連接實(shí)物；

（2）電路故障一般是斷路或短路，根據(jù)兩電表示數(shù)分析電路的故障可能原因；

（3）燈泡兩端電壓由2V增大到2.5V，燈泡電流要增大，需要減小電路電阻，減小滑動(dòng)變阻器的電阻；

（4）根據(jù)電流表的量程和分度值確定電流表的示數(shù)，再利用P=UI求出燈泡的額定功率；

（5）滑動(dòng)變阻器的最大阻值已知，滑動(dòng)變阻器和被測(cè)電阻串聯(lián)，讓滑動(dòng)變阻器全部接入和不接入，來(lái)改變電路的電阻，完成電流表的兩次測(cè)量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式，解出RX．

解：

（1）測(cè)量“小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，電流表、滑動(dòng)變阻器、燈泡應(yīng)串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)燈泡兩端電壓，由此補(bǔ)畫(huà)出實(shí)物連接如圖所示：

（2）發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，可能是電路出現(xiàn)了斷路，電壓表指針偏轉(zhuǎn)示數(shù)為電源電壓，說(shuō)明電壓表到電源間是通路，所以故障可能是燈泡斷路造成的；

（3）要使燈泡兩端的電壓從2V增加到2.5V，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向C端移動(dòng)，以減小電路中的電阻，增大電流，從而提高燈泡兩端電壓，使其為2.5V，保證燈泡正常發(fā)光；

（4）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.3A；

燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）被測(cè)電阻RX與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電流表串聯(lián)在電路中，

滑動(dòng)變阻器的電阻為零時(shí)，只有被測(cè)電阻RX接入電路，測(cè)得電流為I1，電源電壓為I1RX，

滑動(dòng)變阻器的電阻最大為R0時(shí)，R0與RX串聯(lián)，測(cè)得電路電流為I2，電源電壓為I2（R0+RX），

所以，I1RX=I2（R0+RX），

所以，RX=R0．

故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）燈泡斷路；（3）C；（4）0.75；

（5）實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開(kāi)關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最小（為零），記下電流表的示數(shù)I1；

將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I2．

表達(dá)式：RX=R0．