Question

【題目】為了測量小燈泡的額定功率，小亮選擇額定電壓為2.5V的小燈泡、電壓為4V不變的電源進(jìn)行實驗。

（1）圖乙是小亮按照圖甲的實物電路圖連接，圖中有一根線連接錯誤，請在這根線上打“×”，并在圖中改正。___________

（2）閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)位于____(選填“A”或“B”)端。

（3）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表超滿偏，電路故障是_______________。

（4）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片。當(dāng)電壓表示數(shù)為______V時，停止移動滑片，此時小燈泡正常發(fā)光:此過程中測得小燈泡電流和電壓的幾組數(shù)據(jù)，并正確畫出曲線a,如圖丙，小燈泡的額定功率為______W.該實驗中小亮選擇的滑動變阻器可能是_________選填A，B或C）

A. R1(20Ω,1A) B.R2(30Ω，1.5A) C.R3(50Ω,0.5A)

（5）小亮在圖丙中還畫出了本實驗中滑動變阻器的電流隨電壓變化的曲線b.老師據(jù)圖中數(shù)據(jù)指出該曲線是錯誤的。其理由是__；小亮___(選填“能”或“不能”)利用該小燈泡探究歐姆定律中“電流與電壓的關(guān)系”。

Answer 1

【答案】如上所示 B 燈泡斷路 2.5 0.75 C a、b曲線交點處，電壓之和大于電源電壓4V 不能

【解析】

（1）原電路中，電流表并聯(lián)在電路中，而電壓表串聯(lián)在電路中了，是錯誤的，電流表應(yīng)與燈和變阻器串聯(lián)，電壓表與應(yīng)燈并聯(lián)，改正如下：

（2）閉合開關(guān)前，將滑動變阻器滑片移至阻值最大處，即B端；

（3）電流表沒有示數(shù)，說明電路中存在斷路，電壓表超滿偏，說明電壓表與電源相連，故故障為燈泡斷路；

（4）燈泡兩端的電壓等于額定電壓時燈泡正常發(fā)光，即電壓表的示數(shù)為2.5V時，燈泡正常發(fā)光；如圖乙曲線a所示，可知燈泡的電壓為2.5V時，電流為0.3A，該小燈泡的額定電功率為：

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

由圖a知，當(dāng)電壓表示數(shù)最小為0.5V時，電流為0.1A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器兩端的電壓：

U滑=U-UL=4V-0.5V=3.5V，

根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律和歐姆定律可得，滑動變阻器連入電路中的電阻為：

；故選用R3滑動變阻器，選C；

（5）電路的總電壓等于各部分電壓之和，故變阻器與燈泡的電壓之和應(yīng)4V；

兩曲線的交點處，電壓和電流都相等，由圖知，此時電壓之和明顯不等于電源電壓4V，所以曲線b是錯誤的。

研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系時，要控制電阻大小不變，由圖線a知，因為燈絲的電阻是變化的，所以通過燈的電流隨電壓的變化不是直線，故此電路的數(shù)據(jù)不能研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系；