Question

【題目】如圖所示是“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)電路，器材有：6V電源一個(gè)，額定電壓2.5V小燈泡（電阻約為10Ω）一個(gè)，電流表和電壓表各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器A“50Ω2A”和滑動(dòng)變阻器B“10Ω1A”各一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干：

(1)通過估算，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_____（選填“A”或“B”）；

(2)連線好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是：小燈泡_____（選填“短路”或“開路”）；

(3)故障移除后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至某位置時(shí)，電壓表示數(shù)為1V，電流表的示數(shù)如圖所示，此時(shí)小燈泡的功率是____W，電阻是___Ω；

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖所示的“小燈泡電流I與電壓U的關(guān)系”圖線。該圖線不是一條直線，原因是：溫度升高，燈絲電阻____（選填“增大”或“減小”）；

(5)小組在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測量，目的是______；

A．求出燈泡在不同電壓下功率的平均值，減小誤差；

B．找出燈泡的亮度與燈泡實(shí)際功率之間的關(guān)系；

(6)當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時(shí)，燈泡的實(shí)際功率P實(shí)_____（選填“＞”“＜”或“＝”）P額；

(7)另一小組用“伏安法”測量一個(gè)未知電阻R的阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表損壞。他們選用一個(gè)阻值已知的R1，重新設(shè)計(jì)電路如圖所示。實(shí)驗(yàn)中，他們先將導(dǎo)線C端接到電流表“—”接線柱上，此時(shí)電流表讀數(shù)為I1；接著將導(dǎo)線C端接到電流表“3”接線柱上，此時(shí)電流表讀數(shù)為I2.則R的阻值為______（用已知字母表示）。

Answer 1

【答案】A 短路 0.2 5 增大 B 大于 R1

【解析】

(1)[1]2.5V的小燈泡，電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為

由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，燈正常發(fā)時(shí)變阻器連入的電阻為

故選滑動(dòng)變阻器是A。

(2)[2]連線好電路后，閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，則電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡短路。

(3)[3]故障移除后，移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.2A，則小燈泡的額定功率是

[4]由歐姆定律，小燈泡此時(shí)的電阻是

(4)[5]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖所示的“小燈泡電流I與電壓U的關(guān)系”圖線。該圖線不是一條直線，是因?yàn)闊襞莸碾娮桦S溫度升高，燈絲電阻變大。

(5)[6]小組在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測量，目的是探究燈泡的亮度與燈泡實(shí)際功率之間的關(guān)系，故選B。

(6)[7]由可知，當(dāng)電阻不變時(shí)

則

實(shí)際電壓為額定電壓的一半時(shí)，實(shí)際功率為

而小燈泡的電阻隨溫度的增加而變大，所以實(shí)際電壓為額定電壓的一半時(shí)，電阻小于額定電壓下燈絲的電阻，所以燈泡的實(shí)際功率大于電阻不變實(shí)際電壓為額定電壓的一半時(shí)的電功率，所以

(7)[8]導(dǎo)線C端接到電流表“—”接線柱上，R與R1并聯(lián)，此時(shí)電流表測總電流，總電流為I1，當(dāng)將導(dǎo)線C端接到電流表“3”接線柱上，R與R1并聯(lián)，此時(shí)電流表測通過R1的電流I2。

則，由歐姆定律可知R1電壓為

由并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電源電壓和R兩端電壓均為

通過R的電流為

則R的電阻為