Question

【題目】如圖甲所示是某興趣小組“測(cè)量小燈泡電功率”的部分實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓是2.5V，正常發(fā)光時(shí)電阻大約為10Ω，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“40Ω，1A”，電流表（0~0.6A、0~3A），電壓表（0~3V、0~15V）各有兩個(gè)量程：

(1)請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，使其成為完整的電路；

（_______）

(2)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到________端（選填“A”或“B”）；

(3)閉合開(kāi)關(guān)前，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，接下來(lái)應(yīng)___________；

(4)解決(3)中問(wèn)題并檢查電路連接無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，分析故障的原因可能是_________；

A．滑動(dòng)變阻器斷路 B．電壓表兩接線柱間短路

C．燈泡斷路 　　　　　D．燈座兩接線柱間短路

(5)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
發(fā)光情況	不亮	微光	較亮	明亮	更明亮
電壓U/V	0.5	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.16	0.22	0.25		0.3

在第1次實(shí)驗(yàn)中，燈泡不亮的原因是______________；小燈泡正常工作時(shí)電流表的指針指示如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為______W；第4組實(shí)驗(yàn)后，要獲得第五組數(shù)據(jù)，滑片P應(yīng)向________（選填“A”或“B”）端移動(dòng)；

(6)興趣小組的同學(xué)想接著探究“電流與電阻的關(guān)系”，于是將圖甲中的小燈泡分別換成5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了完成這四次實(shí)驗(yàn)，則應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓至少為________V。

Answer 1

【答案】 A 對(duì)電流表機(jī)械調(diào)零 C 電流較小 0.7 B 1.5

【解析】

(1)[1]由于小燈泡的額定電壓是2.5V，正常發(fā)光時(shí)電阻大約為10Ω，那么正常發(fā)光時(shí)，電流大小約是

那么電流表的量程選擇0~0.6A即可，并且和燈泡串聯(lián)接在電路中，如下圖所示。

(2)[2]閉合開(kāi)關(guān)前，為了防止電路中的電流過(guò)大，電路的總電阻應(yīng)該調(diào)到最大，即把滑動(dòng)變阻器的滑片移到A端。

(3)[3]閉合開(kāi)關(guān)前，發(fā)現(xiàn)電流表指針往左偏，電路中是沒(méi)有電流的，這時(shí)需要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，把指針調(diào)到零刻度線處。

(4)[4]電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中有斷路現(xiàn)象，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，這說(shuō)明電壓表并接在電源兩端，那應(yīng)該是燈泡斷路。

故選C。

(5)[5]在第1次實(shí)驗(yàn)中，電流值只是0.16A，燈泡不亮的原因是電流太小了。

[6]由上述可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流大約0.25A，那么從圖丙可知，電流表的量程是0~0.6A，它的讀數(shù)是0.28A，小燈泡正常工作時(shí)的額定電壓是2.5V，那么小燈泡的額定功率

小燈泡的額定功率是。

[7]第4組實(shí)驗(yàn)后，要獲得第五組數(shù)據(jù)，滑片P應(yīng)向B端移動(dòng)，這時(shí)變阻器接入電路的電阻變小，其分得的電壓是變小的，燈泡的電壓變大。

(6)[8]設(shè)應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓至少為，由題意可得到以下關(guān)系式

當(dāng)定值電阻是20Ω，滑動(dòng)變阻器的電阻最大，最大可以是40Ω，由上式變換可得到

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻最大是40Ω，是最小的，其大小。