Question

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为 6V，小灯泡的额定电压为 2.5V（灯丝电阻约为 10Ω）．

（1）①为了能够顺利完成实验探究，应选用______（“10Ω 0.5A”/“50Ω 0.5A”） 规格的滑动变阻器．

②请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整___________；

（2）电路连接完整后，闭合开关发现灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，为了迅速找出故障，他不应该首先检查的是______．

A．滑动变阻器是否接触不良               B．开关是否接触不良   

C．电流表接线柱是否接触不良             D．电压表接线柱是否接触不良  

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动．

（4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为______W；当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比__．（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

（5）小华打算增加两只开关和一个阻值为 10Ω 的电阻R₀，只用一只电表来测量小灯泡的额定功率．方案一和方案二是小华设计的两种不同方案的电路图．则以下判断正确的是___．

A．两种方案都可行                   B．两种方案都不可行

C．方案一可行，方案二不可行         D．方案一不可行，方案二可行

Answer

“50Ω 0.5A” D 2.2 B 0.5 变大 C

【解析】（1）①测量小灯泡的电功率实验中，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流，由题知灯泡正常发光时电路中电流约为：I=U/RL=2.5V/12Ω≈0.21A，由串联电路特点可知：I=IR =IL =0.21A，此时变阻器连入阻值：R=UR/I=U−UL/I=6V−2.5V/0.21A≈16.7Ω，所以应选择滑动变阻器的规格为50Ω 0.5A。①由可知，I=0.21A，电流表选择小量程即可，将电流表0.6A接线柱与灯泡左端接线柱连接即可，如下图所示：

（2）电路连接完毕，闭合开关灯泡不亮．为保护电路，必须先断开开关切断电路，进行故障检验；灯不亮，电流表、电压表无示数，说明整个电路是断路状态，电流表、滑动变阻器、和开关都串联在电路中，这三个元件可能断路，电压表并联到灯泡两端，若电压表断路，则电流表有示数，故选D。

（3）由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.22A，实验过程中，要使小灯泡正常发光，电压表的示数应等于小灯泡的额定电压2.5V，调节滑动变阻器，故滑动变阻器B端滑动。

（4）当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由丙图象此时灯泡的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由图象可知，因为灯泡电阻受温度的影响，灯泡的电流与电压不成正比，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大。

（5）方案一图中，通过闭合不同的开关能知道小灯泡是否正常发光，方案一能测定小灯泡的额定电功率；方案二中，R0 、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，S接b时测灯和定值电阻的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，方案二不能测定小灯泡的额定电功率，故选C。