Question

【题目】小明用“伏安法”测量小灯泡的电功率，提供的实验器材有：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压为3V且保持不变）、滑动变阻器、电流表，电压表，开关及导线若干。

（1）如图甲所示，小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在甲图中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；

（_________）

（2）小明连接完电路后，闭合开关前发现电流表指针位于“0”刻度线的左侧，这时候所需要的操作是_____；

（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图象，据图象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和一个电阻箱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。则以下关于能否测出小灯泡额定功率的判断中正确的是_____

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

（5）实验结束后，小明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，此时R0的功率是_____W

Answer 1

【答案】 调零 0.75 D 0.4

【解析】

(1)[1]根据电路图可知，电流表和灯泡并联，电压表串联在电路中，需要将电流表串联在电路中，电压表和灯泡并联，将灯泡与滑动变阻器相连的一端改接到开关右接线柱处；如下图所示：

(2)[2]闭合开关前发现电流表指针位于“0”刻度线的左侧，此时需要对电流表进行调零；

(3)[3]图乙为灯泡的I—U图象，据图象可知，当灯泡的电压为2.5V时（灯泡正常发光），其电流为0.3A，则小灯泡的额定功率：

P＝UI＝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，10Ω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；

(5)[5]由图乙知，当灯的电压

U灯＝1.0V，

对应的电流

I＝0.2A

时，根据串联电路电流的特点，通过定值电阻的电流大小等于0.2A，此时定值电阻的电压

U定＝IR0＝0.2A×10Ω＝2V，

又根据串联电路电压的特点，灯和定值电阻的总电压

U＝U灯+U定＝1V+2V＝3V

刚好为电源电压；所以，此时R0的功率

P0＝U定I＝2V×0.2A＝0.4W。