Question

【题目】在测定“小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3．8V（正常发光时电阻约为20Ω），滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样。如图

（1）实验中，小王同学闭合开关，发现小灯泡不亮，且电压表有明显示数，电流表无示数，则故障的原因可能是__________；

（2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________端滑动（选填“左”或“右”）；

（3）小红同学在实验结束与同学讨论时说：“该实验电路也可以用来研究电流与电压的关系”。小红的说法是否正确，为什么？ 、 。

（4）若电压表的0～15Ｖ 量程已损坏，只能使用0～3Ｖ 量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？在虚线框中画出测量电路图；

（5）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0=15Ω的电阻，设计了如图丁的电路及实验方案：

①调节滑片使电压表的示数为额定电压；

②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率．指出他的设计方案中存在的两个问题： 问题一： ；问题二： ．

Answer 1

【答案】（1）灯泡断路；（2）右；（3）不正确；灯丝电阻随温度的变化而变化；（4）

（5）R0的阻值太大，电压表的示数无法调至3．8V；只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压．

【解析】试题分析：（1）灯泡不亮，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明灯泡断路；（2）由题意知，电压表示数是2V＜3．8V，因此滑动变阻器滑片应向右端移动，减小滑动变阻器接入电路阻值，减小分压，增大灯泡分压，直到电压表示数为灯泡额定电压3．8V为止；（3）这个实验不能用来研究电流与电压的关系，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，而电流与电压关系的实验中，要控制电阻值大小不变．（4）电压表大量程损坏，当灯泡正常发光时，变阻器两端的电压为：U滑=6V-3．8V=2．2V，所以可将电压表与滑动变阻器并联，接线选用小量程，当电压表示数为2．2V时，可使灯泡正常工作；电路图设计如下：

（5）由题意知，电源电压约为3V，灯泡正常发光时电阻约为8Ω，当变阻器电阻为零时，设灯泡两端的电压为U，根据串联电路的特点：，即，解得：U≈1．8V，所以无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压．故答案为：（1）灯泡断路；（2）右；（3）不正确；灯丝电阻随温度的变化而变化；（4）见上图；（5）R0的阻值太大，电压表的示数无法调至3．8V；只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压．