Question

【题目】小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？提供的器材有：三个灯泡（L1、L2、L3分别标有“3.8V”、“2.5V”和“1.5V”，阻值均约为10Ω），两个滑动变阻器（“10Ω2A”、“50Ω1A”），电压为6V的电源 一个，导线若干，其他器材各一个，他利用如下图甲所示电路，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系.

（1）他将灯L1接入图甲电路，所用滑动变阻器是“10Ω2A”，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整.

（______）

（2）闭合开关后，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L1的电流为0.2A，再测出L1两端的电压，若此时电压表示数如上图乙所示，请把下表第一行的空格处填写完整.

（_____）

	灯泡	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）完成灯L1的测量后，为测灯泡L2的额定功率，只将图乙中的L1换成L2，闭合开关后，发现L2发光过亮，不能进行实验.为了完成灯泡L2电功率的测量，并使测量结果能更准确一些，在测量L2电功率之前应该进行的操作是（______）

A. 把电压表的量程改为“3V”

B. 将（50Ω 1A）的变阻器换上，同时把电压表的量程改为“3V”

C. 把电压表的量程改为“3V”，同时把电流表改成“3A”

D. 将（50Ω 1A）的变阻器换上，把电流表量程改为“3A”

（4）对电路进行调整后测量L2的功率，移动滑动变阻器的滑片使电流为0.2A，再测出L2两端的电压，测出L2的电阻和功率.换上灯L3，做第三次实验，并将实验数据记录在上表，分析上面表格，可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成_______ 关系.

（5）小明对L2多测量了几组数据，根据实验记录的数据，画出了通过L2的电流随其两端电压变化的关系曲线，如上图丙所示，则灯泡L2的额定功率是______ W.

（6）若实验过程，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是_____________.（两电表均未损坏）.

Answer 1

【答案】

	灯泡	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 灯泡断路

【解析】

（1）本实验中，电流表应与灯泡串联测量电路的电流，电压表应与灯泡并联测量灯泡两端的电压，当灯泡L1 正常发光时，由欧姆定律知道，通过灯泡的电流约是：，所以，电流表应选用0-0.6A量程，滑动变阻器则应一上一下串联入电路中，实物连接如下图：

（2）由乙图知道，电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，所以，此时灯L1两端的电压是2.4V，由欧姆定律知道，此时灯泡电阻是：，此时灯泡的电功率是：；表格如下：

	灯泡	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 的测量后，为测灯泡L2 的电功率，需要将图乙中的L1 换成L2，由于“L1、L2、L3分别标有“3.8V”、“2.5V”和“1.5V”，阻值均约为10Ω”所以，闭合开关后，不能直接进行实验，这是因为电路中电流过大，电阻过小，所以在测量L2电功率之前，应该进行的操作是：①断开开关，②更换变阻器，接入50Ω，1A的变阻器。由于L2 额定电压2.5V，所以为了完成灯泡L2 电功率的测量，并使测量结果能更准确一些，还应将电压表的量程改为0-3V，综上所述，故选B。

（4）由表格中1、2组实验数据知道，，由表格中2、3组实验数据知道，，所以得出的结论是：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成正比例关系；

（5）由图丙图像知道，当L2电压为2.5V正常发光时，通过它的电流是0.25A，所以，知道，灯泡L2 的额定功率是：；

（6）根据题意知道，当闭合开关，调节滑动变阻器时，发现灯泡不亮，由于电流表无示数，说明可能电路出现了断路，又因为电压表有示数，所以，说明电压表两接线柱到电源间是通路，即故障可能是灯泡断路。