Question

【題目】小明學(xué)會了測小燈泡的功率后，在老師的啟發(fā)下，進一步思考：電流一定時，小燈泡功率跟電阻有什么關(guān)系呢？提供的器材有：三個燈泡（L1、L2、L3分別標有“3.8V”、“2.5V”和“1.5V”，阻值均約為10Ω），兩個滑動變阻器（“10Ω2A”、“50Ω1A”），電壓為6V的電源 一個，導(dǎo)線若干，其他器材各一個，他利用如下圖甲所示電路，測出它們在電流相同時的電阻和功率，來探究小燈泡功率與電阻的關(guān)系.

（1）他將燈L1接入圖甲電路，所用滑動變阻器是“10Ω2A”，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他將實物電路連接完整.

（______）

（2）閉合開關(guān)后，他調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使通過燈L1的電流為0.2A，再測出L1兩端的電壓，若此時電壓表示數(shù)如上圖乙所示，請把下表第一行的空格處填寫完整.

（_____）

	燈泡	I/A	U/N	R/Ω	P/W
1	L1	0.2
2	L2		1.6	8	0.32
3	L3		0.8	4	0.16

（3）完成燈L1的測量后，為測燈泡L2的額定功率，只將圖乙中的L1換成L2，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)L2發(fā)光過亮，不能進行實驗.為了完成燈泡L2電功率的測量，并使測量結(jié)果能更準確一些，在測量L2電功率之前應(yīng)該進行的操作是（______）

A. 把電壓表的量程改為“3V”

B. 將（50Ω 1A）的變阻器換上，同時把電壓表的量程改為“3V”

C. 把電壓表的量程改為“3V”，同時把電流表改成“3A”

D. 將（50Ω 1A）的變阻器換上，把電流表量程改為“3A”

（4）對電路進行調(diào)整后測量L2的功率，移動滑動變阻器的滑片使電流為0.2A，再測出L2兩端的電壓，測出L2的電阻和功率.換上燈L3，做第三次實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在上表，分析上面表格，可得結(jié)論：在電流一定時，小燈泡的實際功率與電阻成_______ 關(guān)系.

（5）小明對L2多測量了幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，畫出了通過L2的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系曲線，如上圖丙所示，則燈泡L2的額定功率是______ W.

（6）若實驗過程，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是_____________.（兩電表均未損壞）.

Answer 1

【答案】

	燈泡	I/A	U/N	R/Ω	P/W
1	L1	0.2	2.4	12	0.48
2	L2		1.6	8	0.32
3	L3		0.8	4	0.16

B 正比例 0.625 燈泡斷路

【解析】

（1）本實驗中，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)測量電路的電流，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)測量燈泡兩端的電壓，當燈泡L1 正常發(fā)光時，由歐姆定律知道，通過燈泡的電流約是：，所以，電流表應(yīng)選用0-0.6A量程，滑動變阻器則應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路中，實物連接如下圖：

（2）由乙圖知道，電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，所以，此時燈L1兩端的電壓是2.4V，由歐姆定律知道，此時燈泡電阻是：，此時燈泡的電功率是：；表格如下：

	燈泡	I/A	U/N	R/Ω	P/W
1	L1	0.2	2.4	12	0.48
2	L2		1.6	8	0.32
3	L3		0.8	4	0.16

（3）完成L1 的測量后，為測燈泡L2 的電功率，需要將圖乙中的L1 換成L2，由于“L1、L2、L3分別標有“3.8V”、“2.5V”和“1.5V”，阻值均約為10Ω”所以，閉合開關(guān)后，不能直接進行實驗，這是因為電路中電流過大，電阻過小，所以在測量L2電功率之前，應(yīng)該進行的操作是：①斷開開關(guān)，②更換變阻器，接入50Ω，1A的變阻器。由于L2 額定電壓2.5V，所以為了完成燈泡L2 電功率的測量，并使測量結(jié)果能更準確一些，還應(yīng)將電壓表的量程改為0-3V，綜上所述，故選B。

（4）由表格中1、2組實驗數(shù)據(jù)知道，，由表格中2、3組實驗數(shù)據(jù)知道，，所以得出的結(jié)論是：在電流一定時，小燈泡的實際功率與電阻成正比例關(guān)系；

（5）由圖丙圖像知道，當L2電壓為2.5V正常發(fā)光時，通過它的電流是0.25A，所以，知道，燈泡L2 的額定功率是：；

（6）根據(jù)題意知道，當閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器時，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，由于電流表無示數(shù)，說明可能電路出現(xiàn)了斷路，又因為電壓表有示數(shù)，所以，說明電壓表兩接線柱到電源間是通路，即故障可能是燈泡斷路。