Question

【題目】在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，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）。

(1)如圖甲是小明測定燈泡額定功率的實物圖（不完整）；

①為了能夠順利完成實驗探究，下列兩種規格的滑動變阻器應選用_____（填符號）。

A．“10Ω0.5A”的滑動變阻器 B．“50Ω0.5A”的滑動變阻器

②請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整，要求：滑片向左移時燈泡變暗，連線不得交叉；

（________）

(2)小明在連接好電路的最后一根導線時，發現電壓表指針立刻偏到最大刻度處，小燈泡卻不亮，且電流表也沒有示數，上述現象反映他在操作中存在的不規范之處是_____，出現上述故障的原因可能是_____。

(3)排除故障后，小明發現他很幸運，電壓表并沒有因此而損壞。小明便開始進行測量，閉合開關，移動滑片，電壓表的示數如圖乙所示，其讀數是_____V；為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向_____（選填“A”或“B”）端移動。

(4)根據實驗測得的數據，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖象（如圖丙所示），分析圖象可知：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；

(5)完成上述實驗后，小明進行了反思，如果剛才電表被損壞了，能不能換成其他的實驗器材來完成實驗呢，經過思考，小明打算增加一個阻值為10Ω的電阻R0，只利用一只電表，通過簡單操作（開關S接“a”、“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率。方案一、二是小明設計的兩種不同方案的電路圖。則以下判斷正確的是_____。

A．兩種方案都能 B．兩種方案都不能

C．方案一能，方案二不能 D．方案一不能，方案二能

Answer 1

【答案】B 連接電路時未斷開開關 燈泡斷路 2.2 B 0.5 溫度 D

【解析】

本題考查測量小燈額定功率的實驗，根據功率，歐姆定律等規律分析求解。

(1)①[1]由題可知，小燈泡正常發光時的電流約為

此時滑動變阻器接入的電阻約為

所以需用 “50Ω0.5A”的滑動變阻器。

故選B。

②[2]有題意可知，滑片向左移時燈泡變暗，即滑片向左移時，滑動變阻器的電阻變大，所以應接滑動變阻B接線柱，電路中的最大電流小于0.6A，所以電流表接0.6A接線柱，連接電路如下圖所示：

(2)[3]連接好電路的最后一根導線時，發現電壓表指針立刻偏到最大刻度處，說明連接電路時沒有斷開開關，所以不規范之處是連接電路時沒有斷開開關。

[4]有題意可知，電壓表有示數，而電流表沒有示數，燈泡不亮，說明與電壓表并聯的電路斷路，所以故障可能是燈泡斷路。

(3)[5][6]由圖可知電壓表的量程為0~3V，分度值為0.1V，所以電壓表的示數為2.2V。此時電壓低于小燈泡的額定電壓，所以滑動變阻器阻值應向小調，即滑動變阻器的滑片向B端移動。

(4)[7]有圖像可知小燈泡在額定電壓2.5V時，通過小燈泡的電流為0.2A，所以小燈泡的額定功率為0.5W。

[8]小燈泡的電阻是變化的，主要是溫度對電阻的影響。

(5)[9]由圖可知，方案一中，燈泡的電阻與定值電阻阻值不同，當開關接a和接b時燈泡的電阻與定值電阻兩端的電壓不同，所以不能當開關接a時測量的電流與定值電阻所求得的電壓等效為燈泡的電壓，所以不能得知小燈泡是否正常發光，方案一不可行。

方案二中，先讓開關S接a，移動滑動變阻器的滑片使小燈泡電壓達到額定電壓，燈泡正常發光，然后讓開關S接b，測量此時燈泡和定值電阻的總電壓，可得定值電阻的電壓，進一步通過歐姆定律可知通過小燈泡的電流，計算出小燈泡的額定功率。所以方案二可行。

故選D。