Question

【題目】“測量小燈泡額定電功率”的實驗中，提供的器材有：電壓恒為4.5V的電源，額定電壓為2.5V的待測小燈泡，電阻約為10Ω，電流表、電壓表，開關(guān)和電線若干。

（1）小明設(shè)計的部分電路如圖甲所示，用筆畫線代替導線將圖甲的電路連接完整，要求當將滑動變阻器的滑片向右滑動時，燈泡亮度變暗____________。

（2）閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)如圖乙所示，為了測出小燈泡的額定功率，他此時應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向_______滑動（選填“A端”或“B端”）。

（3）小明將實驗中收集到的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象填入表格中，可得小燈泡的額定功率是_____W。

序號	電壓/V	電流/A	亮暗情況
1	1	0.16	暗
2	1.5	0.22	較亮
3	2.5	0.28	亮

（4）實驗結(jié)束后，他還與同學們進行了討論和交流：

①小紅同學認為，若把燈泡換成定值電阻，該實驗可以用來探究“導體中的電流與電壓的關(guān)系”，大家對這種說法進行了______（選填“肯定”或“否定”）；

②小剛發(fā)現(xiàn)電壓表損壞了，老師告訴他已經(jīng)沒有電壓表可換了，而給了他一個已知阻值為R0的定值電阻和一個單刀雙擲開關(guān)。小剛重新設(shè)計了如圖丙所示的電路，在不改變該實驗電路連接的情況下，也能正確測出小燈泡的額定功率。正確連接電路后，接下來的實驗步驟是：

A.閉合開關(guān)S，S1與a相接，調(diào)滑片P，使電流表示數(shù)為I1=_______；

B.保持_____，______，記下電流表的示數(shù)I2；小泡額定功率的表達式為：P=______（用已知和測量的物理量的符號表示）

Answer 1

【答案】 A端 0.7 肯定 滑動變阻器滑片的位置不變 把S1與b相接

【解析】

(1)[1]變阻器按一上一下接入電路中與燈串聯(lián)，電流表與燈串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，滑片向右移動，燈泡變暗，表明電流減小，電阻變大，故應(yīng)接A接線柱，如下圖所示：

。

(2)[2]根據(jù)圖乙可知，電壓表量程為0~3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2V，燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，2V小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈泡兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器兩端電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，故滑片向A端移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓。

(3)[3]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過的電流為0.28A，則燈泡的額定功率為

(4)①[4]探究導體中的電流與電壓的關(guān)系，要控制電阻不變，將燈泡換成定值電阻，能保持電阻不變，通過改變電壓來改變電流能探究電流跟電壓的關(guān)系，是可行的，應(yīng)該肯定。

②[5][6][7] S1與a相接時，燈泡與定值電阻并聯(lián)后與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量定值電阻中的電流，要使燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓應(yīng)為2.5V，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，R0兩端電壓也為2.5V，由歐姆定律可知，此時電流表示數(shù)為；S1與b相接時，此時燈泡與定值電阻并聯(lián)后與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量干路電流，電路連接關(guān)系不改變，燈泡和電阻的電壓和電流不都不改變，故通過電阻和燈泡的電流大小不變，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，可以求出小燈泡的額定電流，從而求出小燈泡的額定功率，故實驗步驟為：

A．閉合開關(guān)S、S1與a相接，并調(diào)節(jié)滑片P，使電流表示數(shù)；

B．保持滑動變阻器滑片位置不變、S1與b相接，記下電流表的示數(shù)I2。

[8]根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，小燈泡的額定電流為

小燈泡額定功率的表達式為