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2.5V）、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)请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接；

（____）

(2)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_____；

(3)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。据图像可知小灯泡的额定功率为_____W；

(4)小华利用小明的实验器材，只增加了一个阻值为10Ω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.丙方案能，丁方案不能 D.丙方案不能，丁方案能

Answer 1

【答案】 灯泡断路 0.75 D

【解析】

(1)[1]待测小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程，将电压表并联在小灯泡的两端，如下图所示：

(2)[2]灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电路中无电流，则为断路，电压表有示数，则与电压表并联的之外部分一定完好，说明与电压表并联的灯泡所在支路断路，导致电压表串联在电路中了，所以可能的原因是小灯泡断路。

(3)[3]由图乙可知，灯额定电压2.5V对应的电流为0.3A，所以其额定功率

P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W

(4)[4]丙方案中，R1、小灯泡、变阻器三者串联，丙图小灯泡额定电压2.5V，而电源电压只有3V，根据前面测的数据，10欧姆的电阻和灯泡串联后，根据串联分压的特点，灯泡电压达不到额定电压，不可能正常发光，故丙方案不能测出小灯泡的额定电功率。丁方案中，根据“小华利用小明的实验器材”可知电源电压为3V，当电压表示数

U滑=U-UL=3V-2.5V=0.5V

时，灯泡正常发光，且可通过调节电阻箱的阻值使得开关接2时电压表示数仍为0.5V，则灯泡正常发光时的电阻等于电阻箱的阻值（等效法），根据P=可以测出小灯泡的额定功率；所以，丙方案不行、丁方案能测出小灯泡的额定功率；故选D。