Question

17．某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为2.5伏．

（1）电路连接完成后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，他们分析电路故障原因可能是B
A．小灯泡断路           B．小灯泡短路          C．滑动变阻器断路
（2）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为2.4V；
（3）在（2）的基础上，若要使小灯泡正常发光，他们应将图甲中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动；
（4）他们移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象，根据图象信息，可知小灯泡的额定功率是0.5W；
（5）一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的探究实验是B
A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系          B．探究电流与电压的关系
C．探究电流产生的热量与电阻的关系．

Answer 1

分析 （1）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（2）由图乙所示电压表确定其量程与分度值，读出其示数．
（3）灯泡电压达到额定电压时正常发光，由此根据串联电路的分压原理分析可得．
（4）由图丙读出灯泡电压为2.5V时的电流，然后由P=UI求出灯泡功率．
（5）已知电阻值，电路可测电阻两端的电压，流过电阻的电流，据此判断可完成哪个实验．

解答 解：（1）A、如果小灯泡断路，电路断路，电流表示数为零，不符合题意，故A错误；
B、如果小灯泡短路，电路是通路，电流表有示数，与灯泡并联的电压表示数为零，符合题意，故B正确；
C、如果滑动变阻器断路，电路断路，电流表示数为零，不符合题意，故C错误；
（2）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；
（3）灯泡电压达到额定电压时正常发光，由（2）知灯泡电压低于额定电压，根据串联电路的分压原理可知，应减小变阻器连入阻值，即将滑片向B端滑动；
（4）由图丙读出灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，
所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验．故选B．
故答案为：（1）B；（2）2.4；（3）B；（4）0.5；（5）B．

点评 本题考查了实验故障分析、电表读数、求灯泡功率．本电路在初中物理电学实验中应用广泛．可用于测灯泡的电阻、功率，还能探究在电流跟电压、电阻的关系．电路是相同的，元件在实验中的作用有相同之处，也有不同之处，注意区分，对比记忆，印象深刻．