Question

【題目】在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡額定電壓為 2.5V（電阻值約為 5Ω）。

（1）小涵連接好電路，閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光。經(jīng)檢查，是由于其中一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤造成的，請(qǐng)你用筆在實(shí)物圖中將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線。

（______）

（2）故障排除后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片 P 到某處時(shí)，電壓表示數(shù)為 2V，為 了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片 P 向_____（選填“左”或“右”）端移， 使電壓表示數(shù)為 2.5V，此時(shí)電流表指針位置如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 _____W。

（3）若此實(shí)驗(yàn)中電流表壞了，為了測(cè)出小燈泡的額定功率，小涵增加了一個(gè) R0=5Ω的定值電阻，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路和如下實(shí)驗(yàn)方案：

①調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓；

②保持滑片位置不變，只將電壓表 a 點(diǎn)改接到 c 點(diǎn)， 測(cè)出定值電阻 R0兩端的電壓 U0，通過計(jì)算就可得到小 燈泡的額定功率。

請(qǐng)你指出小涵設(shè)計(jì)的方案中存在的兩個(gè)問題：①_____；②_____。

Answer 1

【答案】 右 1.25 R0=5Ω過大，無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光 電壓表的正負(fù)接線柱會(huì)接反，無法測(cè)出R0兩端的電壓

【解析】

(1)[1]由圖甲知道，燈泡與變阻器并聯(lián)，而電壓表串聯(lián)在電路中；由于電壓表的內(nèi)阻很大，所以，電路中電流非常小，此時(shí)電壓表測(cè)量電源電壓，故會(huì)出現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片P，小燈泡不發(fā)光的情況，所以，電流表應(yīng)與燈串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，故電路如下：

(2)[2]由于燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，測(cè)量燈兩端的電壓，小燈泡額定電壓為 2.5V，所以，當(dāng)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片 P 到某處時(shí)，若電壓表示數(shù)為 2V時(shí)，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，即將滑片 P 向左端移， 直至電壓表示數(shù)為 2.5V；

(3)[3]由圖乙知道，電流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，所以指針指示的電流值是0.5A，由P=UI知道，小燈泡的額定功率為：

P=UI=2.5V×0.5A=1.25W

(4)[4]根據(jù)題意知道，電源電壓約為3V，燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為5Ω，當(dāng)變阻器電阻為零時(shí)，設(shè)燈泡兩端的電壓為UL ，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律知道，

，

代入數(shù)據(jù)解得：UL=1.5V，所以，設(shè)計(jì)的方案中存在的問題是：無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光；

[5]若保持滑片位置不變，只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，即電壓表的正負(fù)接線柱接反，這樣存在的問題是：無法測(cè)出R0 兩端的電壓。