在测量小灯泡电功率的实验中.电源电压为4.5V.小灯泡的额定电压为2.5V.小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω.滑动交阻器上标有“20Ω1A 字样.如图甲是小聪同学没有连接完的实物电路．(1)请你用笔画线代替导线.将图甲中的实物电路连接完整．要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时.连入电路的电阻变大,连线不得交叉．(2)实验中.小聪同学连� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，滑动交阻器上标有“20Ω1A”字样，如图甲是小聪同学没有连接完的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）实验中，小聪同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路；
（3）小聪同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动交阻器的滑片P向D（选填：“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小聪同学继续移动滑片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I一U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．还可以知道灯泡的电阻是变化的，这是因为导体的电阻随温度的变化而变化，这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝容易烧断（选填“容易”或“不容易”）．
（5）空闲之余，小川换用另一个未知电压的新电源又做了几次实验，将小灯泡换成不同的电阻，保持滑动变阻器的滑片在某一个位置不变，得到了如表中的数据，分析数据后有了新的发现：可将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表，请你帮他刻出0.10A处标为50Ω．

次数	1	2	3	4	5
电阻R/Ω	5	10	15	20
电流I/A	0.40	0.30	0.24	0.20	0.10

分析（1）根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，根据题目要求确定滑动变阻器的接法，把电流表、滑动变阻器串联接入电路．
（2）灯始终不亮，电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（3）由图示电压表确定其量程与分度值，读出电压表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系，根据电路图确定滑片的移动方向．
（4）由图象求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率；
灯丝的电阻与温度有关，灯丝电阻随温度的升高而增大；
开灯瞬间灯丝温度低，电阻小，根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断出开灯瞬间电功率的大小，得出结论；
（5）根据表格中任意两组数据，利用欧姆定律及串联电路的电压特点列出关系式，计算出滑动变阻器的阻值及电源电压；
根据电流值、电源电压计算出总电阻，减去变阻器的电阻，即可得电阻的阻值．

解答解：（1）将电流表与灯泡串联，灯泡正常发光时电流大约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表选用0～0.6A的量程；
将滑动变阻器串联在电路中，滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，则变阻器的下面应连接右边的接线柱，如图所示：

（2）灯始终不亮，电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的灯泡断路；
（3）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，低于灯泡的额定电压，所以应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向右即D端滑动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）由图丙可知，当U=2.5V时，I=0.2A，所以额定电功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
导体的电阻与温度有关，而灯丝的电阻随温度的升高而增大，刚开灯的瞬间，灯丝的温度很低，电阻小，所以电流较大，由P=UI可知，此时电功率很大，容易烧坏灯泡；
（5）由表格中数据知：I₁R_滑+I₁R₁=I₂R_滑+I₂R₂，代入数据可知：
0.4A×R_滑+0.4A×5Ω=0.3A×R_滑+0.3A×10Ω
解得：R_滑=10Ω；
电源电压U=0.4A×10Ω+0.4A×5Ω=6V
滑动变阻器的阻值不变，当I=0.10A时，电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.10A}$=60Ω；
则定值电阻的阻值：R=R_总-R_滑=60Ω-10Ω=50Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）2.2；D；（4）0.5；温度；容易；（5）50．

点评本题是测量灯泡额定功率的实验，对于该实验，首先要掌握其测量原理、相关电路图，有关实物电路的连接、电路故障的分析，是电学实验常考的问题．（4）小问是该题的难点，能够根据表格中数据得出电源电压和变阻器的阻值是解决问题的关键．

练习册系列答案

8．在探究“物体所受重力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小华有如下猜想：重力跟形状有关．为了验证猜想，现提供如下器材：弹簧测力计、橡皮泥、三个形状不同的石块、细线．请你选择适当的器材，完成下列探究过程．

所选器材	细线、弹簧测力计、橡皮泥
探究步骤
分析论证	若G₁=G₂，则重力的大小与物体的形状无关．
分析论证	若G₁≠G₂，则重力的大小与物体的形状有关．