Question

【题目】小明用“伏安法”测量小灯泡的电功率中，提供的实验器材有：待测小灯泡（额定电压为2.5 V）、电源（二节新干电池）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。

（1）检查电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动。产生这一现象的原因可能是____________。

（2）故障排除后进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作出了如图乙所示的I-U图象。据图象可知小灯泡的额定功率为_________W。

（3）小华利用小明的实验器材，只增加了一个阻值为10 Ω定值电阻R1、电阻箱R2，来测量小灯泡的额定功率。如图丙、丁是她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．丙方案不能，丁方案能 D．丙方案能，丁方案不能

（4）实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个10 Ω的定值电阻R0串联后接入电压为3 V的电源两端，此时R0的功率是________W。

Answer 1

【答案】 灯泡断路 0.75 D 0.4

【解析】（1）检查电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动．即电流表无示数，说明电路中存在断路性故障，而电压表有示数，说明电压表两端到电源两端是通的，所以故障原因可能是与电压表并联的小灯泡断路。

（2）故障排除后进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作出了如图乙所示的I-U图像．据图像可知小灯泡电压为2.5V时，电流为0.3A，则额定功率为：

。

（3）如图丙方案，两开关闭合，且S接1时，调整滑动变阻器，使电压表为2.5V，即灯泡的正常工作电压，保持滑片不动，将开关S接2，此时测量灯与R1的总电压，则两次电压之差，可得R1两端的电压，结合阻值可求出电流，因为串联，此电流即灯的电流，所以丙方案可测量灯的额定功率；

如图丁方案，可以通过电阻箱的调整，利用等效法进行测量，但电压表也滑动变阻器并联，不能准确得出灯的电压，因为两节新干电池不能保证电压正好3V，必须准确测量出才可用于计算，所以丁方案不能完成实验。选D。

（4）将该小灯泡单独与一个10Ω的定值电阻R0串联后接入电压为3V的电源两端，则应根据串联电路的电压和电流特点，结合乙图找出此时符合实际的电压和电流。

如图当灯两端电压为1V时，电流为0.2A，根据可知，此时电阻两端的电灯为：

，则电源电压正好为：，故此时R0的功率是：

。