【題目】小明做“測量小燈泡電功率”實(shí)驗,實(shí)驗室有如下器材:電源(電壓恒為6V)、小燈泡(額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為10Ω)、電流表、電壓表、開關(guān)各一個、規(guī)格分別為R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑動變阻器各一個、導(dǎo)線若干.

(1)小明設(shè)計了圖甲所示的電路,他應(yīng)選用規(guī)格為 的滑動變阻器(選填“R1”或“R2”),該實(shí)驗中滑動變阻器的主要作用是
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),若小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),原因可能是;若小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),原因是
(3)排除故障后,移動滑動變阻器滑片在不同位置,小燈泡U﹣I圖象如圖乙所示,小燈泡的額定功率為 W.
(4)由圖乙發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要原因是
(5)在沒有電壓表、只有電流表的情況下,小明增加了一只已知阻值為10Ω的定值電阻R,并利用原有器材也測出了額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率.步驟如下:
①按照如圖丙所示的電路圖正確連接實(shí)物電路;
②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使電流表示數(shù)為 A時,燈泡正常發(fā)光;
③斷開開關(guān),保持 不變,將電流表改接在燈泡所在支路中,再閉合開關(guān),讀出電流表示數(shù)I;
④小燈泡額定功率的表達(dá)式為P=
(6)鄰組的青青和丹丹打算利用一個阻值為10Ω的定值電阻R0 , 只利用一只電表,通過圖中操作(開關(guān)S接“a”、”b”各一次)來測量小燈泡的額定功率.如圖丙、丁是她倆設(shè)計的兩種不同方案的電路圖,則以下判斷正確的是(填字母).
A.兩種方案都能
B.兩種方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能
D.丙方案不能,丁方案能.

【答案】
(1)R2;改變燈泡兩端的電壓
(2)小燈泡短路(或電壓表短路);小燈泡斷路
(3)0.625
(4)燈絲溫度
(5)0.25;滑動變阻器滑片P的位置(或滑動變阻器接入電路的阻值);UI(或2.5V?I)
(6)B
【解析】解:(1.)燈的額定電壓為2.5V,所以,變阻器要分去6V﹣2.5V=3.5V的電壓,根據(jù)分壓原理, = ,滑動變阻器的阻值至少為R= ×RL= ×10Ω=14Ω.根據(jù)歐姆定律知,燈正常發(fā)光的時的電流約為0.25A,故應(yīng)選用R2“50Ω0.5A”的滑動變阻器;因測量小燈泡在不同電壓的電功率,所以,本實(shí)驗中滑動變阻器的主要作用是改變燈兩端的電壓;
(2.)正確連接電路后,閉合開關(guān),電流表有示數(shù),說明電路為通路;小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),說明小燈泡短路或電壓表短路;若小燈泡不亮,電流表無示數(shù),說明電路斷路或電路中的總電阻太大;電壓表有示數(shù),說明與電壓表與電源是連通的,所以,若小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),原因是小燈泡斷路;
(3.)由圖乙知,當(dāng)燈電壓為2.5V時對應(yīng)的電流為0.25A,小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625A;
(4.)因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化不是一個定值,所以,由圖乙發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要原因是燈絲溫度;
(5.)②小紅增加了一只10Ω的定值電阻R,因當(dāng)電流表示數(shù)為I= =0.25A時,R兩端的電壓一定為2.5V,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),燈的電壓為2.5V,燈一定正常發(fā)光,所以,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使電流表示數(shù)為0.25A時,燈泡正常發(fā)光;③斷開開關(guān),保持變阻器滑片P的位置或變阻器接入電路的阻值不變,將電流表改接在所在燈支路中,此時電路的連接關(guān)系沒有改變,只是電流表由原來測通過R的電流變?yōu)闇y通過燈的電流I,R與燈兩端的電壓與變阻器的電壓均保持不變,燈仍正常發(fā)光,通過燈的電流I即為燈正常發(fā)光時的電流大。裕瑪嚅_開關(guān),保持滑動變阻器滑片P的位置(或滑動變阻器接入電路的阻值)不變,將電流表改接在燈泡所在支路中,再閉合開關(guān),讀出電流表示數(shù)I;④小燈泡額定功率的表達(dá)式為P=UI(或2.5I).
(6.)圖丙中,無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光,丙方案不能測定小燈泡的額定電功率;丁方案中,R0、小燈泡、變阻器三者串聯(lián),S接a時,電壓表測定值電阻的電壓,S接b時測燈和定值電阻的總電壓,都無法確定小燈泡是否正常發(fā)光,丁方案不能測定小燈泡的額定電功率.所以,兩種方案都不能測出小燈泡的額定功率.故選B.所以答案是:(1)R2;改變燈泡兩端的電壓;(2)小燈泡短路(或電壓表短路);小燈泡斷路;(3)0.625;(4)燈絲溫度;(5)②0.25;③滑動變阻器滑片P的位置(或滑動變阻器接入電路的阻值);④UI(或2.5VI);(6)B.

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