Question

（2012?玉林模擬）楠楠同學(xué)在資料上看到了一份材料，某大學(xué)物理系的同學(xué)在測定額定電壓為2.5V小燈泡的電阻的實驗中，得到部分U和I的數(shù)據(jù)如下表所示：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	3.00
I/A	0．O2	0．O8	0.14	0.18	0.20	0.2l

（1）從材料中可知，該小燈泡正常發(fā)光時的電阻為

12.5

Ω，額定電功率為

0.5

W．
（2）楠楠還想利用初中的物理實驗器材，通過實驗來驗證上述表格中的每一組數(shù)據(jù)是否正確，于是她又設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，同時找來了實驗器材并連接了部分實物電路，其中電源用的是2節(jié)新干電池，滑動變阻器的電阻可在0～50Ω內(nèi)調(diào)節(jié)．

①請你用筆畫線代替導(dǎo)線，按照圖8甲所示電路圖，幫楠楠將圖乙中的實物電路圖連接完整；
②閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到

B

端（選填“A或B”）；實驗中，由于操作不小心等原因，導(dǎo)致無論怎么移動滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表幾乎無示數(shù)，則電路可能出現(xiàn)的故障是

燈泡斷路

 （寫出一種即可）．
③楠楠通過這個實驗來驗證上述表格中的每一組實驗數(shù)據(jù)的正確性，你認(rèn)為楠楠能做到嗎？請簡要說明理由．

不能，最小電流達不到0.02A，燈兩端的電壓也達不到3V

．

Answer 1

分析：（1）燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，由表找出額定電壓對應(yīng)的電流，由歐姆定律可求出燈泡正常發(fā)光時的電阻；
由公式P=UI可求出燈泡的額定功率；
（2）①在連接電路時，滑動變阻器、電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表的量程；
②為保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值，根據(jù)電路圖判斷滑片的位置；
燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外電路斷路；電流表幾乎無示數(shù)，電路電流很小，電路電阻太大；
電壓表由示數(shù)，說明電壓表與電源兩端相連，電壓表之外電路不存在斷路；綜合分析可知，燈泡斷路，電壓表直接串聯(lián)在電路中；
③結(jié)合表中的第1組和最后一組數(shù)據(jù)，或分析依據(jù)現(xiàn)有的器材能否驗證表格中的數(shù)據(jù)．

解答：解：（1）由表知，燈泡額定電壓U=2.50V對應(yīng)的電流I=0.20A；燈泡正常發(fā)光時的電阻R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω；
燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
故答案為：12.5；0.5．
（2）①由表知，燈泡正常發(fā)光時的電流是0.2A，所以電流表選0.6A量程，將滑動變阻器、電流表與燈泡串聯(lián)，變阻器接上面接線柱，電路圖如圖所示；
②閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到B端；導(dǎo)致無論怎么移動滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表幾乎無示數(shù)，則電路可能出現(xiàn)的故障是燈泡斷路；
③已知電源電壓U=3V，由第1組數(shù)據(jù)可知，電流為0.02A時，計算可知電路的總電阻應(yīng)達到R=

U

I

=

3V

0.02A

=150Ω，滑動變阻最大阻值為50Ω，而燈泡電阻只有達到100Ω時電路中的電流才可能為0.02A，這是不可能達到的；由第6組數(shù)據(jù)可知，電壓應(yīng)達到3V，而兩節(jié)新干電池的電壓最大為3V，故很難保證燈泡兩端的電壓也達到3V；所以楠楠不能通過這個實驗來驗證上述表格中的每一組實驗數(shù)據(jù)的正確性．
故答案為：①電路圖如圖所示；②B；燈泡斷路；③不能，電源電壓才3V，無法驗證最后一組；最小電流無法達到0.02A．

點評：（1）主要考查了對額定電壓、額定電流的理解，以及歐姆定律的簡單計算；
（2）考查了電路實物圖的連接，電路故障的分析與判斷，以及對實驗數(shù)據(jù)的分析與論證．尤其是電路故障的分析和數(shù)據(jù)的論證是此題的難點．