Question

【题目】在测量小灯泡的电功率时，小明组正确连接如图甲所示的电路；闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于如图乙所示位置，排除故障后，闭合开关， 从变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡 U-I 图像如图丙所示，而小红组的小灯泡的额定电压看不清，但知道小灯泡额定电流为 I 额，于是设计了图丁电路，并按照这个电路测出了小灯泡的额定功率，其中定值电阻的阻值为 R0。请你解答：

（1）请用笔画线代替导线将小明组的电路连接完整，要求向右移动滑片时灯泡变亮；

（______）

（2）小明组发生的故障可能是：接线柱______间（选填图甲中的数字编号）出现了_____（选填“短路”或“断路”）；

（3）此实验的原理是_____，小明组所测小灯泡的额定功率是_______W；

（4）小红组的做法是：

①只闭合 S、S2，移动滑动变阻器滑片 P，使电流表的读数为 _____；

②保持滑动变阻器滑片 P 的位置不变，断开 S2，再闭合 S1，读出电流表的示数为 I；

③小灯泡额定电功率的表达式为 P 额= ________.（①、③两空均用测量量或已知量的符号表示）

Answer 1

【答案】 ③⑦ 断路 P=UI 0.75 I 额 （I-I 额）R0·I 额

【解析】

(1)[1]滑动变阻器应“一上一下”接入电路，灯泡与滑动变阻器串联，要求向右移动滑片时灯泡变亮，说明电路中的电流变大，滑动变阻器的阻值变小，应该接入右下接线柱；

(2)[2][3]由甲图知，电源由两节干电池组成，即电源电压为 3V；由图乙知，电流表示数为0，灯泡不亮，电路有断路发生，电压表示数为3V，等于电源电压，说明电压表到电源间是通路，所以故障是③⑦间出现断路了；

(3)[4]本实验通过伏安法测小灯泡的电功率，原理为；

[5]灯泡正常发光时的电压等于额定电压 2.5V，由图像可知此时通过灯泡的电流为0.3A， 所以灯泡的额定功率：

；

(4) ①[6]只闭合 S、S2，移动滑片 P，使小灯泡达到额定电流 I 额；

③[7]保持滑片 P 不变，断开 S2， 闭合 S1，读出电流表读数为总电流 I；根据 可得，小灯泡额定功率

。