Question

【題目】在測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電流為0.3A，燈絲阻值在10Ω~15Ω之間。所提供的器材有：電流表、電壓表、電源（電壓恒為6V）、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器（50Ω 1A）一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）如圖甲所示是小明沒(méi)有連接完的實(shí)物電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整______。

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，甲圖中的滑片P應(yīng)位于____（選填“左”或“右”）端；閉合開(kāi)關(guān)無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，原因可能是____。

（3）排除故障，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3 A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為____V，小燈泡的額定功率為____W。

（4）小紅沒(méi)用電壓表，但多用了一個(gè)開(kāi)關(guān)，其它器材與小明的相同，也測(cè)出了小燈泡的額定功率。她設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路圖，請(qǐng)你幫她完成實(shí)驗(yàn)步驟并寫出測(cè)定額定功率的表達(dá)式。 實(shí)驗(yàn)步驟：

①按圖連接電路； 然后只閉合開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑片P，使電流表的示數(shù)為____；

②再閉合開(kāi)關(guān)S2，滑片P位置____ （填：“動(dòng)”或“不動(dòng)”），記下電流表示數(shù)為I；

③小燈泡的額定功率的表達(dá)式：P額＝____。（可能用到的物理量有：電源電壓U、燈泡的額定電流Ie、滑動(dòng)變阻器的最大阻值R0、實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的I）

（5）小亮利用該電路探究電流跟電阻的關(guān)系，他將小燈泡換成多個(gè)定值電阻R，保持電壓表示數(shù)始終為2V，多次更換阻值不同的定值電阻R，并記錄各次電流表的示數(shù)，若不更換其他器材，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，更換的電阻阻值不能夠大于____Ω。

Answer 1

【答案】 略 右 燈泡斷路 4 1.2 0.3A 不動(dòng) Ie（U-- IeU/I） 25

【解析】小燈泡的額定電流為0.3A，燈絲阻值在10Ω~15Ω之間，根據(jù)歐姆定律，小燈泡兩端電壓在3V之間，所以電壓表應(yīng)選0量程，并聯(lián)在小燈泡兩端。

閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置，故甲圖中的滑片P應(yīng)位于右端。若閉合開(kāi)關(guān)無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，原因可能是燈泡斷路。

電壓表量程為0~15V，示數(shù)如圖乙所示，則讀數(shù)為4V。小燈泡的額定功率。

（4）由圖丙可知，只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)，已知小燈泡的額定電流，因此①移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。

②再閉合開(kāi)關(guān)S2，小燈泡被短路，電路中只有滑動(dòng)變阻器，保持滑片P位置不動(dòng)，記下電流表示數(shù)為I；則此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值為U/I，已知電源電壓為U，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系U=UR+UL可得：

小燈泡兩端額定電壓 U額=U-

小燈泡的額定功率的表達(dá)式：P額 =U額Ie=

（5）小亮利用該電路探究電流跟電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電壓表示數(shù)一定，若保持電壓表示數(shù)始終為2V，則根據(jù)串聯(lián)電路電壓關(guān)系可知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為4V。已知滑動(dòng)變阻器最大阻值為50Ω，因?yàn)椤按��?lián)分壓”，有

R=25Ω

故為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，更換的電阻阻值不能夠大于25Ω。