Question

【题目】在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）将甲图中电路连接完整_________。（要求：滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮）

（2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为3V，则故障原因为_________________

（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_________W。

（4）小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R阻值已知）

①闭合开关S和S1，，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。

②团合开关S和S2，断开S1，，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式灯P额=_______。（用U额、R、U表示）

Answer 1

【答案】 灯泡断路 0.75 见解析所示

【解析】（1）由于滑片P向右移时灯泡变亮，所以说明此过程变阻器连入电路的阻值在减小，所以应将变阻器的B接线柱接入电路，如图：

（2）根据题意知道，电流表无示数，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，即与电压表并联的支路以外的电路是完好的，所以应是电压表并联的灯泡断路了；

（3）由图乙知道，电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的示数是0.3A，故灯泡的额定功率是：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

（4）根据题意知道，①当闭合开关S和S1，断开S2时，电压表测量灯泡的电压值，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。

②当闭合开关S和S2，断开S1时，灯泡与定值电阻仍是串联，电压表测量灯泡与定值电阻的电压，且要滑动变阻器滑片P不动，此时读出电压表示数为U，则定值电阻的电压是：U-U额，电路的电流是：IR =U-U额/R，所以小灯泡额定功率的表达式是：P额 =U额 I额 =U额IR =U额×（UU额）/R=U额(UU额)/R。