Question

【题目】小明想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，从实验室找来了学生电源（恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。

（1）如图甲所示为小明连接的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_________。

（2）闭合开关试触时，发现电流表无示数，灯泡不亮，电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方。造成这一现象的原因可能是__________。

（3）排除电路故障后闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，则灯泡的额定功率为_________W。

（4）同组的小红认为，应该多次测量不同电压下灯泡的功率，求出平均值才更精确，你认为是否合理，为什么？_____。

（5）小红在继续实验时发现电流表突然损坏，于是又找来了一个阻值为 10Ω的定值电阻R0 设计了如图所示的电路，也测出了该灯泡的额定功率，请将步骤补充完整：

①只闭合 S、S2，移动滑片 P，使电压表的示数为_____V；

②只闭合_____，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U；

③小灯泡的额定功率 P=_____（用已知量或测量量的符号表示）。

Answer 1

【答案】 灯泡断路 1.25 不合理，不同电压下灯泡的实际功率不同，求平均值无意义 2.5 S、S1

【解析】

(1)[1]该实验为伏安法测灯泡电功率，电流表测灯泡电流，电压表测灯泡电压，即电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，如图所示：

(2)[2]电流表无示数、灯泡不亮，说明电路某处断路，电压表迅速打到右边没有刻度地方，说明电压超过最大量程，可能测量为电源电压，综上，所以可能是灯泡断路。

(3)[3]电流表连接0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表读数为0.5A，灯泡额定电压为2.5V，所以

(4)[4]灯泡电阻会随温度的升高而增大，改变灯泡两端的电压会导致灯泡阻值发生变化，功率也会发生变化。故不合理。

(5)[5]只闭合 S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，使灯泡实际电压等于额定电压。

[6]只闭合 S、S1，读出此时R0电压。

[7]根据②可得，通过电路电流为

因为电源电压为6V，根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器电压为

则滑动变阻器的阻值为

因为滑动变阻器阻值不变，所以当闭合S、S2时，滑动变阻器的电压为

根据欧姆定律和串联电路的电流特点可得

则灯泡的额定功率为