Question

【題目】為了測量小燈泡的電功率，某校物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，標(biāo)有 “2.5V”字樣的小燈泡電阻約為 10Ω，電源電壓 6V：

(1)電路正確連按后，閉合開關(guān)，他們發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)， 你認(rèn)為造成這一現(xiàn)象的原因可能是 _______________（選填數(shù)字編號）；

①電流表斷路 ②小燈泡短路 ③小燈泡燈絲斷了 ④滑動(dòng)變阻器短路

(2)排除故障后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到某一位置時(shí)，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V， 若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向_____端移（選填“A”或“B”），直到小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 _________W；

(3)根據(jù)收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同學(xué)們?yōu)榱说贸隽藷襞萘炼扰c實(shí)際功率的關(guān)系。在分析論證過程中，勤于思考的小明發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同亮度下，它兩端的電壓與電流的比值不一樣，他根據(jù)多組 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的 I-U 圖像如圖丙所示，主要原因是：燈絲電阻隨溫度而變化，若小燈泡的額定功率 P0 與某次工作時(shí)的實(shí)際功率 P1 滿足 P0=4P1，則以下關(guān)于額定電壓 U0 與實(shí)際電壓 U1 的數(shù)值關(guān)系， 你認(rèn)為最有可能的是 ___________。

A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1 D.U0=4U1

Answer 1

【答案】③ A 0.65 C

【解析】

(1)[1]①若電流表斷路，整個(gè)電路斷路，兩表都沒有示數(shù)，不符合題意；

②若小燈泡短路，則電壓表示數(shù)為0，電流表有示數(shù)，不符合題意；

③若小燈泡燈絲斷了，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表與電源連通測電源電壓，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，符合題意；

④若滑動(dòng)變阻器短路，電流表有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，不符合題意。

故選③；

(2)[2]燈在額定電壓下正常發(fā)光，排除故障后，電壓表的示數(shù)為2V，小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向左，即A端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓。

[3]由圖乙所示電流表知道，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流大小為0.26A，故小燈泡的額定功率是

P=UI=2.5V×0.26A=0.65W

(3)[4]當(dāng)P0 =4P1 時(shí)，假設(shè)燈泡的電阻不變，由知道，此時(shí)的額定電壓應(yīng)為實(shí)際電壓的2倍；但實(shí)際小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大，所以，當(dāng)實(shí)際電壓為額定電壓的 時(shí)，溫度低，電阻小，則實(shí)際電壓要要小于額定電壓的，由于溫度對電阻的影響不是特別大，由圖象知道，U0 =4U1 不合適，故U0=3U1 比較接近事實(shí)。

故選C。