Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小丹设计了如图甲所示的电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，电源是由2节新干电池串联组成。

（1）用笔画线代替导线，帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。（要求导线不交叉）

（_______）

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于_____端（填字母）。

（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是_____。

（4）排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，电流表示数如图丙所示为_____A，则小灯泡的额定功率为_____W，此时灯丝的电阻为_____Ω。

（5）小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，滑动变阻器的滑片应向_____端调节（填字母），观察到小灯泡变亮。

（6）表是小丹根据实验测得的多组数据，她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的，则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是_____。

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.12	0.16	0.18		0.22

（7）小丹经过思考，发现用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率，她设计的电路如图丁所示，具体操作是：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时，小灯泡正常发光，此时电流表A2的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式为Pm_____（用I1、I2、R0表示）

Answer 1

【答案】 A 灯泡短路 0.2 0.5 12.5 B 温度 R0I1×（I2﹣I1）

【解析】

第一空．根据甲图，应高尔夫变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：

第二空．闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处的A端；

第三空．连接好电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡不发光，电压表无示数，则电路故障可能是灯泡短路；

第四空．排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A；

第五空．小灯泡的额定功率为：

P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；

第六空．此时灯丝的电阻为：

；

第七空．小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，即增大灯的电压，减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器的电阻，故滑动变阻器的滑片应向B端调节；

第八空．表是小丹根据实验测得的多组数据，她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的，是因为电压越高，电流越大时，灯泡功率增大，灯丝温度升高，电阻变大，故影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是温度。

第九空．闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时，小灯泡正常发光，此时电流表A2的示数为I2，

根据欧姆定律，R0的电压为：

U0＝R0I1，

此电压即灯的额定电压；

由并联电路电流的规律，灯的额定电流为：

Im＝I2﹣I1，

则小灯泡额定功率的表达式为：

Pm＝R0I1×（I2﹣I1）。