Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小丹設計了如圖甲所示的電路圖，已知小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器規格為“20Ω1A”，電源是由2節新干電池串聯組成。

（1）用筆畫線代替導線，幫助小丹按電路圖甲將圖乙電路連接完整。（要求導線不交叉）

（_______）

（2）閉合開關前，應將滑動變阻器滑片置于_____端（填字母）。

（3）連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不發光，電流表有示數，電壓表無示數，則電路故障可能是_____。

（4）排除故障后，緩慢移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.5V，電流表示數如圖丙所示為_____A，則小燈泡的額定功率為_____W，此時燈絲的電阻為_____Ω。

（5）小丹繼續測量小燈泡兩端電壓略高于額定電壓時的電功率，滑動變阻器的滑片應向_____端調節（填字母），觀察到小燈泡變亮。

（6）表是小丹根據實驗測得的多組數據，她通過分析數據發現小燈泡燈絲的電阻是變化的，則影響小燈泡燈絲電阻變化的主要因素是_____。

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
電流I/A	0.12	0.16	0.18		0.22

（7）小丹經過思考，發現用兩只電流表和一個阻值為R0的定值電阻也可以測出小燈泡的額定功率，她設計的電路如圖丁所示，具體操作是：閉合開關S，調節滑動變阻器使電流表A1的示數為I1時，小燈泡正常發光，此時電流表A2的示數為I2，則小燈泡額定功率的表達式為Pm_____（用I1、I2、R0表示）

Answer 1

【答案】 A 燈泡短路 0.2 0.5 12.5 B 溫度 R0I1×（I2﹣I1）

【解析】

第一空．根據甲圖，應高爾夫變阻器右下接線柱連入電路中，如下所示：

第二空．閉合開關前，應將滑動變阻器滑片置于阻值最大處的A端；

第三空．連接好電路后，閉合開關，電流表有示數，說明電路為通路，發現小燈泡不發光，電壓表無示數，則電路故障可能是燈泡短路；

第四空．排除故障后，緩慢移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.5V，電流表示數如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.2A；

第五空．小燈泡的額定功率為：

P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；

第六空．此時燈絲的電阻為：

；

第七空．小丹繼續測量小燈泡兩端電壓略高于額定電壓時的電功率，即增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器的電阻，故滑動變阻器的滑片應向B端調節；

第八空．表是小丹根據實驗測得的多組數據，她通過分析數據發現小燈泡燈絲的電阻是變化的，是因為電壓越高，電流越大時，燈泡功率增大，燈絲溫度升高，電阻變大，故影響小燈泡燈絲電阻變化的主要因素是溫度。

第九空．閉合開關S，調節滑動變阻器使電流表A1的示數為I1時，小燈泡正常發光，此時電流表A2的示數為I2，

根據歐姆定律，R0的電壓為：

U0＝R0I1，

此電壓即燈的額定電壓；

由并聯電路電流的規律，燈的額定電流為：

Im＝I2﹣I1，

則小燈泡額定功率的表達式為：

Pm＝R0I1×（I2﹣I1）。