Question

【題目】在測定標有“2.5V”小燈泡的電功率和電阻的實驗中，兩個實驗小組的同學選用了電流表、電壓表、開關、可以調(diào)節(jié)電壓值的學生電源、標有“30Ω 1A”的滑動變阻器、若干導線等器材并要求按如圖連接起來．

（1）第一實驗小組的同學在連完電路后，發(fā)現(xiàn)其中有一根導線接錯了，請你在如圖中錯誤的那根導線上打一個“×”，然后用一根筆畫線代替導線使電路正確___________．

（2）① 第二實驗小組的同學在實驗中正確連接電路，閉合開關，移動變阻器滑片，小燈泡卻始終不亮，但兩表均有示數(shù)，原因可能是______．

② 正確解決問題后，若某次測量中電壓表如圖所示，此時電壓為______V，當小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖所示，則此小燈泡的額定功率為______W．

③ 將如圖中的小燈泡更換成一個定值電阻，可以完成的實驗是______

A．探究電流與電阻關系

B．探究電流與電壓關系

C．探究電流的磁場強弱與電流大小的關系

D．探究電流做功的多少與電阻大小的關系

④ 完成③中的實驗后，又換用標有“3.8V”的小燈泡實驗，正確操作，當閉合開關時，電流表的示數(shù)為0.1A．他們移動滑片多次實驗并作出了流過兩元件的部分電流與其兩端的電壓關系如圖所示，當電壓為2.5V時，小燈泡的電阻為______Ω．學生電源的電壓選用的是______V．

Answer 1

【答案】 電源電壓大小 1.2 0.7 B 6.25 4

【解析】在測定小燈泡的電功率和電阻實驗中，應將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，所以正確連線如下：

①在實驗中正確連接電路，閉合開關，移動變阻器滑片，小燈泡卻始終不亮，但兩表均有示數(shù)，原因可能是小燈泡實際功率太小，電源電壓太小。

②燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0～3V的量程，分度值為0.1V，若某次測量中電壓表如圖所示，此時電壓為1.2V；

當小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖所示，則電流為I=0.28A，小燈泡的額定功率P額=U額I=2.5V×0.28A=0.7W。

③將如圖中的小燈泡更換成一個定值電阻，

A．只有一個定值電阻，電阻的阻值不能改變，所以A不能探究電流與電阻的關系。

B．電阻阻值R不變，由電壓表可測出電阻兩端的電壓U，電流表可測流過電阻的電流，通過滑動變阻器可改變電阻兩端的電壓，因此利用該電路可完成“探究電流與電壓的關系”關系實驗。

C．實驗中的器材無法判斷磁性強弱的變化，所以該實驗不能完成。

D．實驗中的器材無法判斷電流做功的多少，所以該實驗不能完成。

答案為B。

④ 完成③中的實驗后，又換用標有“3.8V”的小燈泡實驗，正確操作，當閉合開關時，電流表的示數(shù)為0.1A．他們移動滑片多次實驗并作出了流過兩元件的部分電流與其兩端的電壓關系如圖所示，圖4圖線A是一條直線，說明電阻值不變，B是一條曲線，說明電阻值發(fā)生變化，因此A是有關定值電阻的圖象，B是有關燈泡的圖象。當電壓為2.5V時，電流為0.4A，所以小燈泡的電阻為。

閉合開關時，滑動變阻器的阻值最大為30Ω，電流表的示數(shù)為0.1A，所以兩端電壓：U滑=IR滑=0.1A×30Ω=3V。由圖4知，當滑動變阻器阻值最大時，燈泡兩端的電壓為1V，所以電源電壓為：U=3V+1V=4V。