Question

【题目】小明同学利用电流表和变阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路．

(1)为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到滑动变阻器的________(填“A”或“B”)端．

(2)闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝________A.

(3)将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5 Ω；则步骤(2)中小灯泡的电阻R1＝________Ω，这种测量小灯泡电阻的方法是____________(填“控制变量法”或“等效替代法”)．

(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1＝________W.

(5)若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是________．

A．P0＝2P1 B．P0＝3P1

C．P0＝4P1 D．P0＝5P1

Answer 1

【答案】B 0.2 5 等效替代法 0.2 D

【解析】

（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处；
（2）从图甲中确定电流表的量程，从图乙中得到电流表的示数；
（3）根据等效替代法求电阻大小；
（4）根据P1=I12RL求小灯泡的实际功率；
（5）由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，根据P=I2R分析额定功率P0的变化。

（1）闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端；

（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，从图甲中得到电流表选用小量程，从图乙中得到电流表的分度值为0.02A，I1=0.2A；

（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R=5Ω；小灯泡的电阻和变阻箱的电阻相等，所以小灯泡的电阻R1=R=5Ω，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；

（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1=I12RL=（0.2A）2×5Ω=0.2W；

（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额=I02R=（2I1）2R=4I12R=4P1。

由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额=4P1，所以最有可能的额定功率值为P0=5P1。

故选D。