Question

【題目】【2015·盤錦市】在“測定小燈泡的電功率”的實(shí)驗中，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）。

⑴ 為了能夠順利完成實(shí)驗探究，下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用

A．“10Ω 0.5A”的滑動變阻器

B．“50Ω 0.5A”的滑動變阻器

⑵ 用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實(shí)物電路連接完整。

⑶ 閉合開關(guān)前，應(yīng)將圖甲中所示的滑動變阻器的滑片滑到 （選填“A”或“B”）端。

⑷ 閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因是 。

⑸ 排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)是 V；為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向 （選填“A”或“B”）端移動。

⑹ 根據(jù)實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖像（如圖丙所示）。分析圖像可知：

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)驗中觀察到：當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡不發(fā)光，根據(jù)圖像分析其原因是 。

⑺ 完成上述實(shí)驗后，小華在缺少電壓表的情況下，根據(jù)繪制出的小燈泡電流與電壓關(guān)系圖像，設(shè)計出了一個測未知定值電阻的電路，如圖丁所示。請根據(jù)電路圖寫出其中一次測量的實(shí)驗步驟：

① ②

表達(dá)式：Rx＝

Answer 1

【答案】⑴ B ；⑵ 連線如下圖所示；⑶ A ⑷ 小燈泡斷路 ⑸ 2.2 B ⑹ ① 0.625 ② 溫度

③ 小燈泡實(shí)際功率過小 ⑺ ①開關(guān)S1閉合；②開關(guān)S1斷開，S2閉合。

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電流為I=U/R=2.5V/12Ω=0.2A，此時滑動變阻器分壓為6V-2.5V=3.5V，滑動變阻器此時的電阻為3.5V/0.2A=17.5Ω，所以應(yīng)選滑動變阻器B；（2）由于電流最大為0.2A，所以電流表的量程應(yīng)接在0.6A的接線柱上，連線如上圖所示；（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的阻值應(yīng)處于最大值位置，根據(jù)連線可知，滑片應(yīng)處于A端；（4）發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，這樣的故障是出在了與電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦妨耍�所以�?yīng)是小燈泡斷路；（5）由圖示可知，電壓表的讀數(shù)為2.2V，小于小燈泡的額定電壓，所以應(yīng)增大電流，減小電阻，把滑片向B端移動，才能使電壓表示數(shù)達(dá)到額定電壓；（6）①由圖示可知，當(dāng)電壓等于額定電壓2.5V時，額定電流為0.25A，所以小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；②由圖示可以看出電阻值是變化的，主要是由于溫度的影響所致；③小燈泡的電壓越低，電流越小，實(shí)際功率越小，燈泡的亮度是由實(shí)際功率決定的，當(dāng)實(shí)際太小時，燈泡就不發(fā)光了； ⑺ ①開關(guān)S1閉合，S2斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至電流表的示數(shù)為0.25A 或0.2A 或0.1A ；②開關(guān)S1斷開，S2閉合，保持滑片位置不變，記錄電流表的示數(shù)為I 表達(dá)式：RX＝2.5V/(I-0.25A）或RX＝1.5V/(I-0.2A) 或RX＝0.5V/(I-0.1A)