Question

【題目】立志考一中的劉昱揮同學(xué)在做“測量小燈泡電功率”的實驗時，連接了如圖甲所示的電路，實驗前觀察小燈泡上標有“2.5V”字樣，電源電壓恒為3V。

（1）他檢查電路連接，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯了，請你在甲圖中應(yīng)改動的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法。

（_______）

（2）改正連接后，閉合開關(guān)，電流表的示數(shù)為0.11A，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則電壓表的示數(shù)為________V，此時滑動變阻器的連入電路中電阻為_________Ω.（保留1位小數(shù)）

（3）改變變阻器滑片的位置，測得多組對應(yīng)的電壓、電流值，如下表所示，由測得數(shù)據(jù)可知，小燈泡的正常發(fā)光時的功率為__________W。請根據(jù)此設(shè)計的表格和實驗記錄，說出方案設(shè)計中存在的一個問題：_________________________。

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V		0.8	1.2	1.6	2.5
電流I/A	0.11	0.22	0.38	0.36	0.44
燈泡功率P/W
平均功率P/W

（4）分析表中數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)第_________次實驗數(shù)據(jù)有誤。請在圖丙中畫出小燈泡的I-U關(guān)系圖像。

（_______）

（5）昱揮同學(xué)思考后覺得：用定值電阻來替代某一電表也能測出小燈泡正常發(fā)光時的功率，并設(shè)計了四個電路圖，其中正確的是________。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】 0.4 23.6 1.1 測量電功率無需取平均值且沒有測量電壓略大與額定電壓時的功率 3 C

【解析】

（1）電壓表并聯(lián)在燈泡和滑動變阻器的兩端，測燈泡和滑動變阻器的總電壓，所以電壓表的“”接線柱和滑動變阻器左上端接線柱連接錯誤，應(yīng)把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電壓表的“”接線柱和滑動變阻器的右下接線柱相連（或與燈泡左端接線柱相連），如下圖：

（2）電壓表使用的03V，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為0.4V，電壓表測量的是燈泡的電壓UL=0.4V，則滑動變阻器的電壓為：U滑=UUL=3V0.4V=2.6V，則R滑===23.6Ω；

（3）有表知燈泡正常發(fā)光的電壓為2.5V，電流為0.44A，則燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.44A=1.1W；燈泡的電功率隨著電壓和電流的變化而變化，不能求平均值，且沒有測量電壓略大于額定電壓時的功率；

（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出IU關(guān)系圖象，如圖所示：

由圖象知，第3次數(shù)據(jù)與其他幾組差別較大，是錯誤的數(shù)據(jù)；

（5）A．燈泡與定值電阻并聯(lián)，不能判斷燈泡是否正常工作，故A錯誤；

B．閉合右邊的開關(guān)，電壓表上端為正接線柱，下端為負接線柱；只閉合左邊的開關(guān)，電壓表上端為負接線柱，下端為正接線柱，又不能更改電路，所以其中有一次電壓表接線柱一定接反，不能讀出電壓表示數(shù)，故不能測出燈泡的額定功率，故B錯誤；

C．燈泡與定值電阻并聯(lián)，通過開關(guān)的斷開或閉合能測出干路電流和定值電阻的電流，當(dāng)定值電阻的電流為IR=時，燈泡正常工作，則根據(jù)P=UI即可求出燈泡的額定功率，故C正確；

D．閉合左邊的開關(guān)，電流表把燈泡短路，燈泡不發(fā)光；只閉合右邊的開關(guān)，電流表把電阻短路；兩個都閉合或斷開時，電流表均無示數(shù)，測不出燈泡的額定電流，故D錯誤。