Question

【题目】小明做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干．

（1）小明设计了图甲所示的电路，他应选用规格为的滑动变阻器______（选填“R1”或“R2”），该实验中滑动变阻器的主要作用是___________________________________________．

（2）正确连接电路后，闭合开关，若小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是____；若小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因是_____________ ．

（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U-I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为____W．

（4）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是_________________________．

（5）在没有电压表、只有电流表的情况下，小明增加了一只已知阻值为10Ω的定值电阻R，并利用原有器材也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．步骤如下：

①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路；

②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为_________A时，灯泡正常发光；

③断开开关，保持________不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；

④小灯泡额定功率的表达式为P额=_____________________．

（6）邻组的青青和丹丹打算利用一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过图中操作（开关S接“a”、”b”各一次）来测量小灯泡的额定功率．下图丙、丁是她俩设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是__________（填字母）．

A. 两种方案都能

B．两种方案都不能

C．丙方案能，丁方案不能

D．丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

【答案】 R2 改变灯泡两端的电压 小灯泡短路（或电压表短路） 小灯泡断路 0.625 灯丝温度 0.25 滑动变阻器滑片P的位置（或滑动变阻器接入电路的阻值） U额I（或2.5V·I） B

【解析】试题分析：本题考查伏安法测电功率和电功率测量的变形形式，综合性大。

当灯泡两端电压达到额定电压时，变阻器两端电压最小，对应的阻值最小。此时通过电路的电流为，

变阻器的最小阻值为：,

所以应该选用 “50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2；变阻器在电路中的主要作用是改变灯泡两端电压；

闭合开关，若小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现故障的原因是灯泡短路；小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因是灯泡断路；

由图乙可知当灯泡两端电压为2.5V时，电流为0.25A，所以灯泡的额定功率为；

灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是灯丝温度；

②灯泡正常发光时，灯泡两端电压为2.5V，

所以电流表示数为:

③断开开关，滑动变阻器滑片P的位置不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；

④滑动变阻器滑片P的位置不变,灯泡两端电压不变，

所以灯泡额定功率为：P额= U额I=2.5V·I；

（6）由于变阻器串联在电路中，丙图中当S由a换接到b时，定值电阻两端电压不等于额定电压；丁图不能调节灯泡两端电压为额定电压，所以两种方案都不能测出灯泡的额定功率。故选B。