Question

【題目】在測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒定，小燈泡上標(biāo)有“ 2.5V ”的字樣，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“ 40Ω 2A ”

（1）小致按圖甲所示的電路圖連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮， 電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，原因可能是小燈泡_____（選填“短路”或“斷路”）。

（2）排除故障后閉合開關(guān)，從滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值處開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡的I-U圖像如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為_____A，正常發(fā)光時(shí)的電阻是_____Ω。

（3）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，小燈泡的電功率為P1，滑動(dòng)變阻器的電功率為P2，則P1∶P2=_____。

Answer 1

【答案】斷路 0.25 10 5:4

【解析】

(1)[1]按圖甲所示的電路圖連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，說明這時(shí)電壓表直接串聯(lián)進(jìn)電路中，因?yàn)殡妷罕碜柚堤�大，所以電流表示�?shù)幾乎為0，故小燈泡此時(shí)是出現(xiàn)了斷路故障。

(2)[2]因?yàn)樾�燈泡的額定電壓為2.5V，根據(jù)圖像可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，通過它的電流是0.25A。

[3]根據(jù)可得

==10Ω

(3)[4]根據(jù)圖像可知，當(dāng)電流最小時(shí)，電路中的電阻最大，即此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值是最大的，R=40Ω，電流I=0.1A，且此時(shí)電燈兩端的電壓為U燈泡=0.5V，所以電源電壓為

=0.5V+0.1A×40Ω=4.5V

當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，其兩端電壓為=2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知

U滑=U電源U燈泡=4.5V2.5V=2V

根據(jù)，因?yàn)橥ㄟ^兩者的電流相同，所以電功率之比等于小燈泡和滑動(dòng)變阻器兩端電壓之比，所以

==

所以P1∶P2=5∶4。