Question

【題目】在“測(cè)定小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開(kāi)關(guān)、電壓為恒為6V的電源、額定電壓為3.8V的小燈泡和一個(gè)標(biāo)有“20Ω 1.5A”的滑動(dòng)變阻器，小燈泡的額定功率小于2W，設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示的電路．

（1）請(qǐng)用鉛筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D甲所示的電路圖，將圖乙的實(shí)物電路連接完整（連線不得交叉）；

（2）電路接好后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大．電路連接無(wú)誤，接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是_____ （按操作步驟先后順序填寫(xiě)字母代號(hào)）；

A．更換電池或小燈泡

B．檢查電路是否短路

C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至最大值位置

D．?dāng)嚅_(kāi)電路開(kāi)關(guān)

（3）在實(shí)驗(yàn)中，若電壓表示數(shù)為2V，為了使燈兩端電壓達(dá)到3.8V，必須將滑片向_____（左/右）調(diào)節(jié)；當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙，則燈泡的額定功率為_____W；

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明把小燈泡更換成定值電阻（如圖丁），利用原電路繼續(xù)探究“電流與電阻”的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明先將5Ω電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為2V，記下對(duì)應(yīng)的電流；再將5Ω的電阻更換為10Ω電阻，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)仍為2V；當(dāng)小明再換接15Ω電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，都不能使電壓表示數(shù)為2V，分析其可能的原因_____（答出一種情況即可）．請(qǐng)你在不增減器材的條件下幫小明解決這個(gè)問(wèn)題，完成實(shí)驗(yàn)，你的方法是：_____

（5）若小燈泡的額定電流為I0=2I1，以下關(guān)于額定功率P0與實(shí)際功率P1的數(shù)值關(guān)系，你認(rèn)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小（或是定值電阻兩端的電壓保持太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(yīng)選0～0.6A的量程；根據(jù)電路圖可知，電流從正極出發(fā)，依次經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電流表，回到負(fù)極，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動(dòng)變阻器上端接線柱已經(jīng)接入電路，將滑動(dòng)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(shí)物圖連接如下圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大，說(shuō)明電路電阻太小，可能是滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太小，可先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至滑動(dòng)變阻器阻值最大位置處，因此，接下來(lái)正確的實(shí)驗(yàn)操作是D、C；（3）電壓表示數(shù)2V小于燈泡額定電壓3.8V，應(yīng)增大燈的電壓；由電路圖可知，應(yīng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使滑動(dòng)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(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時(shí)，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(shù)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(shù)變大，所以應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑片向右滑動(dòng)，眼睛看電壓表使電壓表的示數(shù)為2V，并讀出電流表的示數(shù)；換接15Ω電阻時(shí)，根據(jù)串聯(lián)分壓的知識(shí)，電壓表的示數(shù)變大，為使電壓表的示數(shù)不變，所需滑動(dòng)變阻器的阻值更大，電壓表的示數(shù)無(wú)法達(dá)到2V，可能是滑動(dòng)變阻器的阻值太小（或是定值電阻兩端的電壓保持太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(shè)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(huì)隨溫度的升高而變大，所以，當(dāng)燈泡在正常工作時(shí)，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．