Question

【題目】用電壓表和電流表測(cè)定額定電壓為2.5V燈泡的額定功率，電路如圖甲所示：

（1）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于______ 端（填“A”或“B”）；

（2）閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，但電壓表有示數(shù)，經(jīng)檢查，圖中a、b、c三根導(dǎo)線中有一根斷了，則該導(dǎo)線是______（選填字母“a”、“b”或“c”）；

（3）排除故障后測(cè)量燈泡額定功率：閉合開關(guān)，緩慢移動(dòng)滑片，直至______時(shí)停止移動(dòng)滑片，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率是______W，若此時(shí)換成“2.5V 0.6W”的另一燈泡，那么該燈泡的實(shí)際功率______0.6W（選填“>”、“<”或“=”）；

（4）假如實(shí)驗(yàn)中電流表或電壓表損壞，還能測(cè)出額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率嗎？他們?cè)O(shè)計(jì)了如下圖所示的4種電路，電源電壓恒定不變，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值和R0阻值已知，其中不能測(cè)出小燈泡額定功率的是______。

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】A b 電壓表示數(shù)為2.5V 0.5 ＜ A

【解析】

（1）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處；

（2）閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，根據(jù)電壓表有示數(shù)分析斷路位置；

（3）燈在額定電壓下的功率為額定功率，根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；若此時(shí)換成“2.5V 0.6W”的另一燈泡，根據(jù)，比較兩燈的電阻大小，由分壓原理確定這個(gè)燈的電壓與2.5V的大小，據(jù)此回答；

（4）小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電壓已知，關(guān)鍵是測(cè)出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流。

(1)[1]閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處的A端；

(2)[2]閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源的兩端相連，故障應(yīng)該是與電壓表并聯(lián)的部分發(fā)生斷路了，經(jīng)檢查，圖中a、b、c三根導(dǎo)線中有一根斷了，則該導(dǎo)線是b；

(3)[3]為測(cè)量燈泡額定功率，根據(jù)燈在額定電壓下的功率為額定功率，閉合開關(guān)，緩慢移動(dòng)滑片，直至電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)停止移動(dòng)滑片；此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，

[4]由甲圖知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.2A，

則燈泡的額定功率

[5]若此時(shí)換成“2.5V 0.6W”的另一燈泡，根據(jù)可知，該燈泡的電阻小于原來燈的電阻，由串聯(lián)分壓原理可知，此時(shí)該燈泡兩端分得的電壓小于2.5V，小于該燈額定電壓，故此燈的實(shí)際功率小于額定功率，即實(shí)際功率P實(shí)<0.6W；

(4)[6]A．由圖知，通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換，不能判斷燈泡是否正常發(fā)光（燈泡電壓是否達(dá)到2.5V），不能測(cè)燈泡正常發(fā)光電流，所以不能測(cè)出燈泡的額定功率，故A項(xiàng)符合題意；

B．由圖知，閉合S1，開關(guān)S2接左側(cè)觸點(diǎn)時(shí)，燈與R0并聯(lián)，電流表測(cè)R0電流，調(diào)節(jié)變阻器使電流表示數(shù)與R0的乘積為2.5V時(shí)，即R0兩端的電壓為2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，再將開關(guān)S2接下面的觸點(diǎn)，此時(shí)電流表測(cè)燈與R0的總電流，由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可計(jì)算出燈泡正常發(fā)光電流，由P=UI可計(jì)算出燈泡的額定功率，即能測(cè)出燈泡的額定功率，故B項(xiàng)不符合題意；

C．由圖知，燈與定值電阻R0、變阻器串聯(lián)，閉合S1，開關(guān)S2接下側(cè)觸點(diǎn)時(shí)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，調(diào)節(jié)變阻器使電壓表示數(shù)等于2.5V，即燈泡正常發(fā)光，再將開關(guān)S2接右側(cè)的觸點(diǎn)，此時(shí)電壓表測(cè)燈與R0的總電壓，先利用串聯(lián)電路電壓規(guī)律，計(jì)算出R0兩端電壓U0，再根據(jù)歐姆定律計(jì)算出通過它的電流，即燈泡正常發(fā)光電流，由P=UI可計(jì)算出燈泡的額定功率，即能測(cè)出燈泡的額定功率，故C項(xiàng)不符合題意；

D．由圖知，可先閉合S1，開關(guān)S2接下面觸點(diǎn)，燈與變阻器R1串聯(lián)，調(diào)節(jié)變阻器R1使電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，再將開關(guān)S2接上面的觸點(diǎn)，可通過調(diào)節(jié)R2使電壓表仍為2.5V（此時(shí)R2連入電路的阻值等于燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻）；

接著保持R2滑片位置不變，將R1滑片的調(diào)到左端，讀出電壓流表示數(shù)U，即為電源電壓，再將R1滑片的調(diào)到右端，讀出電壓表示數(shù)U2，即為R2的電壓U2，此時(shí)R1的電壓為U-U2，由于滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值已知，則通過滑動(dòng)變阻器R1的電流為

，

由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知，通過R2的電流

，

再由歐姆定律可知R2的電阻

，

再由可計(jì)算燈的額定功率，故D項(xiàng)不符合題意。