Question

小明同學(xué)做“測(cè)定一個(gè)小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)，所用電源電壓為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右，可供選用的滑動(dòng)變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω、50Ω．
（1）如圖是他實(shí)驗(yàn)的電路，但連接不完整，請(qǐng)你幫他完成電路的連接：
（2）應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是______（選填“R₁”或“R₂”）；
（3）電路正確連接后，由實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)如下表，讀出圖乙的電流表示數(shù)，并將數(shù)據(jù)填入表格中的空格處；

電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流/A	0.08	0.12	0.16	0.18		0.22

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在答題卡上的坐標(biāo)中畫出燈泡的U-I圖象，計(jì)算出它的額定功率______W；
（5）若實(shí)驗(yàn)中小燈泡突然熄滅（斷路），可能會(huì)引發(fā)損壞的電表是______：
（6）小明的同學(xué)認(rèn)為利用圖示器材還能進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，其中無法完成的是______．
A．測(cè)量小燈泡正常工作時(shí)的電阻
B．探究小燈泡的亮度與燈泡功率的關(guān)系
C．探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)，注意正負(fù)接線柱的連接；滑動(dòng)變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中．
（2）知道燈泡額定電壓和電阻，求出燈泡額定電流．
滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)．根據(jù)測(cè)量電路電壓特點(diǎn)，求出燈泡正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電壓，求出滑動(dòng)變阻器的電阻．
（3）根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置得出電流表的示數(shù)．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑曲線連接起來即可，根據(jù)燈泡的額定電壓和額定電流，利用P=UI即可得出燈泡的額定功率．
（5）根據(jù)電路中的最大電流和電源電壓以及電流表和電壓表的量程分析損壞的儀表．
（6）明確每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理和基本實(shí)驗(yàn)過程，就能確定正確的選項(xiàng)．
解答：解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選0～3V的量程，且與燈泡并聯(lián)，電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出；滑動(dòng)變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中．如圖所示：

（2）燈泡正常工作時(shí)，
I_L===0.25A，
滑動(dòng)變阻器電壓為：U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動(dòng)變阻器電阻為：R===14Ω．
選擇滑動(dòng)變阻器R₂．
（3）根據(jù)表中電流值可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則電流表的示數(shù)為0.2A；
（4）先根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑曲線連接起來；如圖所示：

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，燈泡的額定電壓為2.5V，額定電流為0.2A，故燈泡的額定功率為：P_額=U_額I_額=2.5V×0.2A=0.5W．
（5）電路中最大的電流：I===0.6A，剛好等于電流表的最大電流，因此電流表不會(huì)損壞；
電源電壓為6V．而電壓表的最大值為3V，所以電壓表可能被損壞．
（6）A、伏安法即可測(cè)功率又可以測(cè)電阻，故此實(shí)驗(yàn)可以完成成；
B 燈泡亮度決定于實(shí)際功率，改變滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，燈泡兩端電壓發(fā)生改變，亮度相應(yīng)改變，所以此實(shí)驗(yàn)可完成；
C 探究電流與電壓的關(guān)系，需要保持電阻一定，而燈泡電阻隨電流大小發(fā)生改變，所以此實(shí)驗(yàn)無法完成；
故選C．
故答案為：（2）R₂；（3）0.2；（4）0.5；（5）電壓表；（6）C．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，涉及到了滑動(dòng)變阻器的選擇、電流表的讀數(shù)、實(shí)物電路圖的連接、電路故障的判斷、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用等，綜合強(qiáng)．