Question

【題目】小明利用如圖1所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率。所用器材：小燈泡（標(biāo)“2.5V 0.3A”的字樣），電池組（二節(jié)干電池串聯(lián)，電壓為3V），電壓表一塊，滑動(dòng)變阻器（，2A），定值電阻（），開關(guān)三個(gè)和導(dǎo)線若干。

(1)按照?qǐng)D1所示的電路圖連接電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片滑到________（選填“左”或“右”）端；

(2)連接完電路后：小明只閉合S、S1時(shí)移動(dòng)滑片P，電壓表示數(shù)發(fā)生改變；只閉合S、S2時(shí)，移動(dòng)滑片P，小燈泡不發(fā)光。于是小明用電壓表進(jìn)行電路故障檢測(cè)，把電壓表并聯(lián)在某電路元件兩端，測(cè)試結(jié)果如表所示，則電路中一定存在的故障是________（填寫選項(xiàng)字母）；

測(cè)試元件	燈泡L	開關(guān)S
電壓表	無示數(shù)	有示數(shù)

A．燈泡L處斷路 B．燈泡L處短路 C．開關(guān)S處斷路

①只閉合S、S2，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，這時(shí)燈泡的實(shí)際電功率是________W；

②小明通過課外學(xué)習(xí)知道，干電池有一定的電阻，我們需要用它的“電壓U”和“電阻r”兩個(gè)物理量來描述它（如圖2所示）。于是小紅在小明完成步驟①后，將電壓表并聯(lián)在電池組兩端，保持滑片P的位置不變，只閉合S、S1時(shí)，讀出電壓表示數(shù)為2.55V，則小明實(shí)驗(yàn)中所用電池組的電阻r是________。

Answer 1

【答案】右 C 0.75 1.5

【解析】

(1)[1]從圖1可以看到，為了保護(hù)電路，以免電流過大，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻在閉合開關(guān)前，應(yīng)該調(diào)到最大，即應(yīng)將變阻器滑片滑到右端。

(2)[2]A．假設(shè)燈泡L處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，那么電壓表有示數(shù)并且接近電源電壓，這與表中的結(jié)果不符合，所以不可能是燈泡L處斷路，A項(xiàng)不合題意；

B．假設(shè)燈泡L處短路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，那么電壓表沒有示數(shù)，把電壓表與開關(guān)S并聯(lián)，電壓表還是沒有示數(shù)，這與表中的結(jié)果不符合，所以不可能是燈泡L處短路，B項(xiàng)不合題意；

C．假設(shè)開關(guān)S處斷路，把電壓表與開關(guān)S并聯(lián)，那么電壓表有示數(shù)并且接近電源電壓，選項(xiàng)C符合題意。

故選C。

[3]由于小燈泡標(biāo)有“2.5V 0.3A”的字樣，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，這時(shí)燈泡的實(shí)際電功率是

[4]由上述可知，只閉合S、S1，R、r、R0串聯(lián)，這時(shí)電壓表測(cè)R0兩端的電壓，那么有

即

解得

當(dāng)只閉合S、S2，L、R、r串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電壓表的示數(shù)是2.5V，這時(shí)燈泡正常發(fā)光，電路中的電流是0.3A，那么有

把電壓表并聯(lián)在電池組兩端，保持滑片P的位置不變，只閉合S、S2，這時(shí)L、R、r串聯(lián)，電壓表測(cè)L和R兩端的電壓，電壓表的示數(shù)是2.55V，那么有

聯(lián)立上面的式子解得。