Question

【题目】张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图甲所示，小灯泡所标示的额定电压为2.5V．

(1)张皓同学按甲图连好电路如图甲所示，闭合开关前，他应将滑片P移到滑动变阻器的最___________(选填“左”或“右”)端；

(2)接着检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在甲图中在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；

(3)改正连接后，他闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是：______________；

(4)排除故障后进行实验，他根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，由图象可知小灯泡的额定功率是______________W；

(5)由步骤(5)知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，他结合实验过程分析得知，形成的原因是：__________________．

(6)张皓同学又设计了两种测量定值电阻Rx阻值的实验电路方案，方案中定值电阻的阻值为R0．

①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx=____．

②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2．请判断结果是否正确并简要说明理由：____________．

Answer 1

【答案】（1）左；

（2）如图所示

（3）小灯短路；

（4）0.75；

（5）灯丝电阻随温度的变化而变化；

（6）①；②不正确，没有控制Rx和Ro两端的电压相等

【解析】试题分析：（1）为保护电路，闭合开关前，滑到变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片P移到滑动变阻器的最左端；

（2）原图中电压表并联在灯和变阻器的两端了，应将电压表并联在灯的两端，如下图所示：

（3）他闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路；移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，说明变阻器没有问题；发现灯泡不发光，电压表示数为0，说明可能小灯泡短路了，而导致电压表并联在一根导线两端；

（4）在图乙中，灯在额定电压下对应的电流为0.3A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）因灯的电阻随温度的变化而变化，R=，所以小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线；

（6）①流过电路的电流I=，由欧姆定律得RX的阻值RX=．

②该方案不正确，因为：在串联电路中，根据分压原理，用电器两端电压与其阻值成正比，因Rx≠R0，当开关S由a拨到b时，电阻R0和RX两端的电压不相等，所以实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等．