Question

（14分）小明设计了如右图所示的电路，利用它可完成电学的两个重要实验（小灯泡的额定电压是2.5V，电阻约5Ω，电源电压用二节干电池组成）

（1）利用这电路图可完成本学期的两个重要的测量实验是：
①           ；实验原理是：              ；
②           ；实验原理是：              。
（2）在完成上两个实验时，为了使测量更准确，你认为电压表的量程用     ；电流表的量程用           。
（3） 实验开始时，变阻器滑片P应放在       处。其目的是           。
（4）实验电路接好后，合上开关时，一些小组的同学发现了电路故障，主要是有下表列的几种情况，请你根据现象和检测结果批出故障的可能原因：

	故障现象	故障原因
①	灯较暗，两表示数较小，移动变阻器滑片，现象不变
②	灯不亮，电流表有示数，电压表无示数
③	电流表指针向左边偏转
④	调节变阻器，发现灯变亮时，电流表示数增大，电压表示数减小

（5）小组同学在实验中共得到下表中的ABC三组数据：

实验次数	1	2	3
U/N	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω
P/W

 
①小施同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗？请说明理由                  。
②小电灯的额定功率为________Ｗ。

Answer 1

（1）测小灯泡的电阻； R="U/I" ；测小灯泡的电功率； P="UI" ；
（2）0~3V ；   0~ 0.6A ；
（3）b；防止电流过大保护电路 ；
（4）①变阻器同时连接在下面的电阻线两端； ②电灯短路； ③正负接反； ④电压表与变阻器并联；
（5）①不对，随着电压增大，灯泡功率增大，灯丝温度升高，电阻会变大 ②0.625

解析试题分析：（1）从电路图可以得出，该电路图可以测小灯泡的电阻和测小灯泡的电功率，其对应原理分别为R=U/I和P=UI；（2）因为电源电压用二节干电池组成即3V，所以电压表用小量程即可，灯泡电阻约为5欧，I=U/R=3V/5Ω=0.6A，所以电流表也用小量程；（3）滑动变阻器在电路中有保护电路的作用，在闭合开关前应移到最大阻值处，即b点；（4）①实验电路接好后，合上开关时，灯较暗，两表示数较小，移动变阻器滑片，现象不变，可知滑动变阻器起不到作用且电路中的电流小，也就是电路的总电阻大，故障只能是变阻器同时连接在下面的电阻线两端；②实验电路接好后，合上开关时，灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，电流表有示数说明电路是通的，电压表无示数，说明与电压表并联的用电器短路或电压表短路，即电灯短路；③实验电路接好后，合上开关时，电流表指针向左边偏转，说明流过电流表的电流反向，即电流表的正负接线柱接反；④实验电路接好后，合上开关时，调节变阻器，发现灯变亮时，电流表示数增大，电压表示数减小，灯变亮时说明电路电流增大，灯泡两端电压增大，根据串联电路分压原理，灯泡两端电压增大，滑动变阻器两端电压减小，所以电压表与滑动变阻器并联了。（5）①灯泡的电阻随电压的增大，功率增大从而导致温度的升高而增大，所以不能用三次数据求电阻计算平均值； ②小灯泡的额定功率等于额定电压与额定电流的乘积，小灯泡的额定电压为2.5V，所以用第二组数据计算得出额定功率为0.625W；
考点：伏安法测电阻；伏安法测电功率；电路故障；