[题目]在“测定小灯泡的额定功率实验中.小明同学用一个电压表.一个电流表.一个开关.电压为恒为6V的电源.额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω 1.5A 的滑动变阻器.小灯泡的额定功率小于2W.设计的电路如图甲所示的电路．(1)请用铅笔画线代替导线.按照图甲所示的电路图.将图乙的实物电路连接完整,(2)电路接好后.闭合开关.发现小灯泡特� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为恒为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，小灯泡的额定功率小于2W，设计的电路如图甲所示的电路．

（1）请用铅笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（连线不得交叉）；
（2）电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大．电路连接无误，接下来应进行的操作是（按操作步骤先后顺序填写字母代号）；
A．更换电池或小灯泡
B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置
D．断开电路开关
（3）在实验中，若电压表示数为2V，为了使灯两端电压达到3.8V，必须将滑片向（左/右）调节；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，则灯泡的额定功率为W；
（4）完成上述实验后，小明把小灯泡更换成定值电阻（如图丁），利用原电路继续探究“电流与电阻”的关系：实验时，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，记下对应的电流；再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数仍为2V；当小明再换接15Ω电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为2V，分析其可能的原因（答出一种情况即可）．请你在不增减器材的条件下帮小明解决这个问题，完成实验，你的方法是：
（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1 ，以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是_____
A.P0=2P1
B.P0=3P1
C.P0=4P1
D.P0=5P1 ．

【答案】
（1）解：如图所示：

（2）D、C
（3）左；1.52
（4）变阻器的最大电阻太小（或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高）；可换用阻值更大的变阻器（或提高定值电阻两端的电压或降低电源电压）
（5）D
【解析】（1）小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率小于2W，由P＝UI可得，小灯泡的额定电流小于：I ≈0.53A＜0.6A，则电流表应选0～0.6A的量程；根据电路图可知，电流从正极出发，依次经过开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表，回到负极，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器上端接线柱已经接入电路，将滑动变阻器左下端的接线柱与灯泡右端的接线柱连接，电流表选择0～0.6A的量程，将电流表的0.6A接线柱与电压表左端接线柱连接；实物图连接如下图所示：
；
（2）闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明电路电阻太小，可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小，可先断开开关，移动滑动变阻器滑片至滑动变阻器阻值最大位置处，因此，接下来正确的实验操作是D、C；
（3）电压表示数2V小于灯泡额定电压3.8V，应增大灯的电压；由电路图可知，应向左移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，变阻器分得的电压变小，则灯泡两端的电压变大，当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光；由图丙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，则小灯泡的额定功率：P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W；
（4）将5Ω的电阻换为10Ω后，电压表的示数变大，所以应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动，眼睛看电压表使电压表的示数为2V，并读出电流表的示数；换接15Ω电阻时，根据串联分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的阻值太小（或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高）造成的；故可换用阻值更大的变阻器（或提高定值电阻两端的电压或降低电源电压）；
（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1 ，假设灯泡的阻值不变，则P额＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1 ．由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额＝4P1 ，所以最有可能的额定功率值为P0＝5P1 ． D符合题意．
所以答案是：（1）；（2）D、C；（3）左；1.52；（4）变阻器的最大电阻太小（或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高）；可换用阻值更大的变阻器（或提高定值电阻两端的电压或降低电源电压）；（5）D .
【考点精析】掌握电功率的计算公式和探究用电器的电功率实验是解答本题的根本，需要知道计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R；测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用：（1）保护电路（2）改变灯泡两端的电压，进行多次测量．

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