Question

【題目】小明想測(cè)量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的額定功率，從實(shí)驗(yàn)室找來了學(xué)生電源（恒為6V）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干。

（1）如圖甲所示為小明連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)前發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確_________。

（2）閉合開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，燈泡不亮，電壓表指針迅速打到右邊沒有刻度的地方。造成這一現(xiàn)象的原因可能是__________。

（3）排除電路故障后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙，則燈泡的額定功率為_________W。

（4）同組的小紅認(rèn)為，應(yīng)該多次測(cè)量不同電壓下燈泡的功率，求出平均值才更精確，你認(rèn)為是否合理，為什么？_____。

（5）小紅在繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表突然損壞，于是又找來了一個(gè)阻值為 10Ω的定值電阻R0 設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，也測(cè)出了該燈泡的額定功率，請(qǐng)將步驟補(bǔ)充完整：

①只閉合 S、S2，移動(dòng)滑片 P，使電壓表的示數(shù)為_____V；

②只閉合_____，保持滑片P不動(dòng)，讀出電壓表的示數(shù)為U；

③小燈泡的額定功率 P=_____（用已知量或測(cè)量量的符號(hào)表示）。

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 1.25 不合理，不同電壓下燈泡的實(shí)際功率不同，求平均值無意義 2.5 S、S1

【解析】

(1)[1]該實(shí)驗(yàn)為伏安法測(cè)燈泡電功率，電流表測(cè)燈泡電流，電壓表測(cè)燈泡電壓，即電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

(2)[2]電流表無示數(shù)、燈泡不亮，說明電路某處斷路，電壓表迅速打到右邊沒有刻度地方，說明電壓超過最大量程，可能測(cè)量為電源電壓，綜上，所以可能是燈泡斷路。

(3)[3]電流表連接0~0.6A量程，分度值為0.02A，電流表讀數(shù)為0.5A，燈泡額定電壓為2.5V，所以

(4)[4]燈泡電阻會(huì)隨溫度的升高而增大，改變燈泡兩端的電壓會(huì)導(dǎo)致燈泡阻值發(fā)生變化，功率也會(huì)發(fā)生變化。故不合理。

(5)[5]只閉合 S、S2，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，使燈泡實(shí)際電壓等于額定電壓。

[6]只閉合 S、S1，讀出此時(shí)R0電壓。

[7]根據(jù)②可得，通過電路電流為

因?yàn)殡娫措妷簽?/span>6V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得滑動(dòng)變阻器電壓為

則滑動(dòng)變阻器的阻值為

因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器阻值不變，所以當(dāng)閉合S、S2時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電壓為

根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得

則燈泡的額定功率為