Question

【題目】在測量小燈泡的電阻的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）小明按圖甲連接好電路后，閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡都不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)。則故障原因可能是小燈泡_____（選填“短路”或“斷路”）

（2）排除故障后，調節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，為_____A。

（3）接著調節(jié)滑動變阻器滑片，讓電壓逐次下調，使燈絲溫度不斷降低，算出對應的電阻值，找出電阻隨溫度的變化規(guī)律。

（4）小明還設計了如圖丙所示的電路，測出另一小燈泡的額定功率。已知滑動變阻器R1的最大阻值為R0，小燈泡的額定電壓為U額．請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S，S1，調節(jié)R1的滑片，使電壓表的示數(shù)為U額；

②接著_____；

③調節(jié)R1的滑片調至最左端，記下電壓表示數(shù)U1；將R1的滑片調至最右端，記下電壓表示數(shù)為U2，小燈泡額定功率的表達式：P＝_____（用R0、U額，U1、U2表示）

Answer 1

【答案】短路 0.3 保持變阻器R1的滑片位置不動，斷開S1閉合S2，移動變阻器R2使電壓表不變 （U1﹣U2）

【解析】

（1）若小燈泡短路，燈不亮，電路為通路，電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，符合題意；

若小燈泡斷路，則電壓表串聯(lián)在電路中，電流表沒有示數(shù)，電壓表與電源連通測電源電壓（不變）有示數(shù)，不符合題意；

則故障原因可能是小燈泡短路；

（2）排除故障后，調節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，為0.3A；

（4）①閉合開關S，S1，調節(jié)R1的滑片，使電壓表的示數(shù)為U額；

②接著，保持變阻器R1的滑片位置不動，再斷開S1閉合S2，移動變阻器R2使電壓表不變；

根據(jù)等效替代的方法，此時R2＝RL；

③將R1的滑片P調至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U1；再將R1的滑片P調至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2，

在③中，將R1的滑片P調至最左端，R1連入電路中的電阻為0，電壓表的示數(shù)為U1即為電源電壓；再將R1的滑片P調至最右端，此時兩變阻器串聯(lián)，電壓表的示數(shù)為U2，即為R2的電壓，

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律有：=，

解得，R2＝R1﹣﹣﹣﹣﹣①；

小燈泡額定功率的表達式：

P＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

由①②得：

P＝（U1﹣U2）。