Question

【題目】如圖所示是“測量小燈泡的電功率”的實驗電路，器材有：6V電源一個，額定電壓2.5V小燈泡（電阻約為10Ω）一個，電流表和電壓表各一個，滑動變阻器A“50Ω2A”和滑動變阻器B“10Ω1A”各一個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干：

(1)通過估算，應(yīng)選用的滑動變阻器是_____（選填“A”或“B”）；

(2)連線好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是：小燈泡_____（選填“短路”或“開路”）；

(3)故障移除后，移動滑動變阻器滑片至某位置時，電壓表示數(shù)為1V，電流表的示數(shù)如圖所示，此時小燈泡的功率是____W，電阻是___Ω；

(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖所示的“小燈泡電流I與電壓U的關(guān)系”圖線。該圖線不是一條直線，原因是：溫度升高，燈絲電阻____（選填“增大”或“減小”）；

(5)小組在實驗中進(jìn)行多次測量，目的是______；

A．求出燈泡在不同電壓下功率的平均值，減小誤差；

B．找出燈泡的亮度與燈泡實際功率之間的關(guān)系；

(6)當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時，燈泡的實際功率P實_____（選填“＞”“＜”或“＝”）P額；

(7)另一小組用“伏安法”測量一個未知電阻R的阻值時，發(fā)現(xiàn)電壓表損壞。他們選用一個阻值已知的R1，重新設(shè)計電路如圖所示。實驗中，他們先將導(dǎo)線C端接到電流表“—”接線柱上，此時電流表讀數(shù)為I1；接著將導(dǎo)線C端接到電流表“3”接線柱上，此時電流表讀數(shù)為I2.則R的阻值為______（用已知字母表示）。

Answer 1

【答案】A 短路 0.2 5 增大 B 大于 R1

【解析】

(1)[1]2.5V的小燈泡，電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為

由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，燈正常發(fā)時變阻器連入的電阻為

故選滑動變阻器是A。

(2)[2]連線好電路后，閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，則電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡短路。

(3)[3]故障移除后，移動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.2A，則小燈泡的額定功率是

[4]由歐姆定律，小燈泡此時的電阻是

(4)[5]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖所示的“小燈泡電流I與電壓U的關(guān)系”圖線。該圖線不是一條直線，是因為燈泡的電阻隨溫度升高，燈絲電阻變大。

(5)[6]小組在實驗中進(jìn)行多次測量，目的是探究燈泡的亮度與燈泡實際功率之間的關(guān)系，故選B。

(6)[7]由可知，當(dāng)電阻不變時

則

實際電壓為額定電壓的一半時，實際功率為

而小燈泡的電阻隨溫度的增加而變大，所以實際電壓為額定電壓的一半時，電阻小于額定電壓下燈絲的電阻，所以燈泡的實際功率大于電阻不變實際電壓為額定電壓的一半時的電功率，所以

(7)[8]導(dǎo)線C端接到電流表“—”接線柱上，R與R1并聯(lián)，此時電流表測總電流，總電流為I1，當(dāng)將導(dǎo)線C端接到電流表“3”接線柱上，R與R1并聯(lián)，此時電流表測通過R1的電流I2。

則，由歐姆定律可知R1電壓為

由并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電源電壓和R兩端電壓均為

通過R的電流為

則R的電阻為