Question

【題目】（14分）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）。

⑴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

A．“10Ω 0.5A”的滑動變阻器

B．“50Ω 0.5A”的滑動變阻器

⑵用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電路連接完整。

⑶閉合開關前，應將圖甲中所示的滑動變阻器的滑片滑到 （選填“A”或“B”）端。

⑷閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發現小燈泡始終不發光，電壓表有示數，電流表無示數，若電路只有一處故障，則故障原因是 。

⑸排除故障后，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。

⑹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像（如圖丙所示）。分析圖像可知：

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。

③實驗中觀察到：當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡不發光，根據圖像分析其原因是 。

⑺完成上述實驗后，小華在缺少電壓表的情況下，根據繪制出的小燈泡電流與電壓關系圖像，設計出了一個測未知定值電阻的電路，如圖丁所示。請根據電路圖寫出其中一次測量的實驗步驟：

①

②

表達式：Rx＝

Answer 1

【答案】⑴B；⑵連線如下圖所示；

⑶A ⑷小燈泡斷路 ⑸2.2 B ⑹① 0.625 ② 溫度

③小燈泡實際功率過小 ⑺ ①開關S1閉合；②開關S1斷開，S2閉合。

【解析】

試題分析：（1）當燈泡正常發光時，電流為I=U/R=2.5V/12Ω=0.2A，此時滑動變阻器分壓為6V-2.5V=3.5V，滑動變阻器此時的電阻為3.5V/0.2A=17.5Ω，所以應選滑動變阻器B；（2）由于電流最大為0.2A，所以電流表的量程應接在0.6A的接線柱上，連線如上圖所示；（3）閉合開關前，滑動變阻器的阻值應處于最大值位置，根據連線可知，滑片應處于A端；（4）發現小燈泡始終不發光，電壓表有示數，電流表無示數，這樣的故障是出在了與電壓表并聯的部分斷路了，所以應是小燈泡斷路；（5）由圖示可知，電壓表的讀數為2.2V，小于小燈泡的額定電壓，所以應增大電流，減小電阻，把滑片向B端移動，才能使電壓表示數達到額定電壓；（6）①由圖示可知，當電壓等于額定電壓2.5V時，額定電流為0.25A，所以小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；②由圖示可以看出電阻值是變化的，主要是由于溫度的影響所致；③小燈泡的電壓越低，電流越小，實際功率越小，燈泡的亮度是由實際功率決定的，當實際太小時，燈泡就不發光了； ⑺ ①開關S1閉合，S2斷開，調節滑動變阻器的滑片至電流表的示數為0.25A 或0.2A 或0.1A ；②開關S1斷開，S2閉合，保持滑片位置不變，記錄電流表的示數為I 表達式：RX＝2.5V/(I-0.25A）或RX＝1.5V/(I-0.2A)或RX＝0.5V/(I-0.1A)