Question

【題目】創新實驗小組的同學在“測量額定電壓為2.5 V小燈泡的功率”實驗中：

（1）如圖甲所示，請用筆面線代替導線將實物電路圖連接完整__________。

（2）閉合開關前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于_____（選填“A”或“B”）端。

（3）連接好電路后，閉合開關，小明發現無論怎樣調節滑動變阻器滑片P，小燈泡都不發光，電壓表的示數為零，電流表有示數，電路的故障可能是__________________________________。

（4）排除故障后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片_P到某一位置，電壓表示數如圖乙所示，此時應將滑片P向___________（選填“A”或“B”）端移到合適位置，讀出電流表示數，如圖丙所示，小燈泡的額定功率為_______________W。

（5）小華打算增加一個阻值為10Ω的定值電阻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。右圖是他設計的兩種不同方案的電路圖。請你對兩種方案作出評價： （選填“E方案合埋”“F方案合理”“兩方案都不合理”或“兩種方案都合理”）。理由是_______。

Answer 1

【答案】 B 小燈泡短路 A 0.75 見解析所示

【解析】(1)將燈與變阻器串聯在電路中，電壓表與燈并聯，如下所示：

(2)由圖知，滑動變阻器的左下接線柱連入電路，為保護電路，在閉合開關之前，應將滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；(3)連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，小燈泡不發光，電壓表示數為零，電流表有示數，說明小燈泡被短路，(4)燈在額定電壓下正常發光，由圖乙知，電壓表的量程為03V，分度值為0.1V，示數為1.4V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向A端移動，直到電壓表示數為額定電壓；再讀出電流表示數如圖丙所示，圖丙中電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流大小為0.3A，小燈泡的額定功率是：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；(5)圖E中，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光，E方案不能測定小燈泡的額定電功率；F方案中,R0、小燈泡、變阻器三者串聯，S接a時，電壓表測定燈泡兩端的電壓，可調節滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為2.5V，此時燈泡正常發光；保持滑片的位置不動,當S接b時電壓表測燈和定值電阻的電壓U總，因電路的連接關系沒有改變，各電阻大小不變，燈與各電阻的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律，定值電阻兩端的電壓：U定＝U總2.5V,由歐姆定律I可計算出通過R0的電流，根據串聯電路電流的規律，即燈的額定電流。所以，F方案能測出小燈泡的額定功率。