Question

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

(1)小红设计了图甲所示的电路，她应选用规格为_____（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器。

(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，原因可能是_____。

(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图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为_____W。

(4)由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是_____。

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

①闭合开关，调节滑动变阻器滑片，_____；

②断开开关，保持滑片的位置不变，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；

③小灯泡额定功率的表达式为P额＝_____。

④若小红在步骤②中更换电流表位置后忘记将定值电阻R接入电路，其余操作无误，则此时测得的小灯泡额定功率与③相比_____（选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”）。

Answer 1

【答案】R2 小灯泡短路（或电压表短路） 小灯泡断路 0.625 温度 使电流表示数为 2.5V×I 偏小

【解析】

(1)根据串联电路的分压特点得＝，解得R＝14 Ω，所以应选用滑动变阻器R2；(2)灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明灯泡发生了短路，或电压表发生短路；若电流表无示数，且灯泡不亮，电路一定发生了断路，而电压表有示数，可能是灯泡断路；(3)由图像可知灯泡正常发光时通过的电流为0.25 A，所以灯泡额定功率为P＝UI＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W；(4)影响导体电阻大小的因素有：材料、长度、横截面积和温度，这里是温度影响灯丝的电阻；(5)①图丙灯泡和电阻并联，要想让小灯泡正常发光，灯泡两端的电压应为2.5 V，则电流表的示数I＝；②断开开关，保持滑片P位置不变，将电流表改接在灯泡所在的支路，闭合开关，读出示数I，I为灯泡L的额定电流；③小灯泡的额定功率表达式为P额 ＝2.5 V×I；④若忘将定值电阻接入电路，则电路中总电阻偏大，总电流偏小，则小灯泡的额定功率偏小。