Question

19．如圖甲所示，在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）連接電路時開關應斷開．
（2）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能是A
A．小燈泡斷路 B．電壓表短接 C．小燈泡短接 D．滑動變阻器斷路
（3）排除故障后，閉合開關，移動滑片P至某一位置時，電壓表的示數如圖乙所示，要測量小燈泡額定功率，滑片P應向B（選填“A”或“B”）端移動；直到電壓表示數為2.5V為止．

實驗	電壓表示數/V	電流表示數/A
1	1.5	0.25
2	2.5	0.30
3	3.0	0.32

（4）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，由表格可知，燈泡的額定功率是0.75W．
（5）利用這些器材還能進行下列實驗，你認為其中無法完成的是C
A．測量小燈泡正常工作時的電阻
B．探究小燈泡的亮度與小燈泡功率的關系
C．探究導體中的電流與電壓的關系
D．探究串聯電路中電流的特點．

Answer 1

分析 （1）連接電路時，開關應斷開；
（2）閉合開關燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數，可能是電路斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩端是連通的，電壓表并聯電路之外不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是：小燈泡斷路；
（3）根據圖乙電壓表小量程讀數，并與額定電壓作比較，根據分壓原理確定滑片移動的方向；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，由表中數據，根據P=UI求燈的額定功率；
（5）根據現有器材，逐一分析每個實驗所需要的器材和條件作答．

解答 解：（1）為保護電路，連接電路時，開關應斷開；
（2）經上面的分析，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能是小燈泡斷路；
（3）在圖乙中，電壓表小量程分度值為0.1V，示數為2.2V，小于燈的額定電壓，因燈在額定電壓下才能正常工作，所以應增大燈的電壓，減小變阻器分得的電壓，根據分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，所以滑片向B端移動，直到電壓表示數為2.5V；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，由表中數據知，當燈的電壓為2.5V時對應的電流大小為0.3A，則燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）根據本實驗中的器材：
A、利用伏安法可完成測電阻的大小，A選項不符合題意；
B、測出不同電壓下燈的實際功率，并比較燈的亮度，從而得出燈亮度與燈的功率的關系，B選項不符合題意；
C、研究電流與電壓的關系時，要保持燈的電阻不變，而燈的電阻隨電壓（溫度）的變化而變化，不是一個定值，所以無法完成研究電流與電壓的關系實驗，C選項符合題意；
D、通過移動變阻器的滑片，可改變電路中的電流大小，通過比較通過燈與變阻器的電流大小關系，即可完成該實驗，D選項不符合題意．故選C．
故答案為：（1）斷開；
（2）A；
（3）B；2.5；
（4）0.75；
（5）C．

點評 本題測定小燈泡電功率，考查實驗注意事項，電路故障分析、操作過程、額定功率的計算、控制變量法并對電學中的幾個常見實驗作橫向比較，綜合性較強，有一定難度．