Question

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。

⑴为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则         。

A．只能选择4.5V的电池组        B．只能选择6V的电池组

C．两电池组均可选用             D．须将其变成10.5 V的电池组使用

⑵请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉，且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大）。

⑶移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，其值为        A，小灯泡的额定功率为       W。

⑷小明的同学小惠在借助上述实验器材完成实验时，不小心将电流表损坏，由于没有多余的电流表更换，老师取走电流表，并拿来一个电阻箱代替滑动变阻器接在原电路中。①闭合开关后，发现灯泡不发光，电压表的示数等于电源电压，则故障的原因可能是灯泡        （选填“短路”或“断路”）。②排除故障后，当小灯泡在额定电压下工作时，电阻箱接入电路的阻值为R₀，则计算小灯泡额定功率的表达式为           。(电源电压恒定不变)

 

Answer 1

【答案】

（1）A （2）连线图略。（3） 0.28   0.7   （4）① 断路     ②5/R₀ (答案带不带单位均可)

【解析】（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，

当灯泡正常发光时电路中的电流大约为I=U_L /R_L =2.5V/ 8Ω =5 /16 A，

若电源的电压U=4.5V，则滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，滑动变阻器接入电路的电阻R_滑=U_滑/I =2V /5 /16 A =6.4Ω＜10Ω，此电源可用；

若电源的电压U=6V，则滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的电阻R滑=U_滑/I =3.5V /5 /16 A =11.2Ω＞10Ω，故6V或大于6V的电源不可用；

故选A．

（2）灯泡的额定电压为2.5V＜3V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；灯泡的额定电流大约为5/16 A＜0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联；滑动变阻器按一上一下的原则与开关串联，如下图所示：

 

（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯泡的电流为0.28A，

灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．

（4）①灯泡不发光，电压表的示数等于电源电压说明电压表串联在电路中测电源的电压，即电压表并联的灯泡断路；②当小灯泡在额定电压下工作时，

电阻箱两端的电压U_电阻箱=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，

电路中的电流I=U_电阻箱 /R₀ =2 /R₀ ，

灯泡的额定功率P=U_LI=2.5×2 R₀ =5 /R₀ ．