Question

【题目】如图甲所示，在测量小灯泡的电功率时，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。

（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了_____（选填“短路”或“断路”）。

（2）排除故障后，将滑片P移动到某一位置时，电压表示数为_____V（图乙），；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“左”或“右”）移动。移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的Ⅰ﹣U图象。

（3）由图象可计算出小灯泡的额定功率是_____W，正常工作时灯丝电阻是_____Ω。

（4）完成上述测量后，不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0．实验步骤如下，请补充完整：

①闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑片P，使电流表示数等于_____：

②闭合开关S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝_____（用I额、I、R0表示）。

Answer 1

【答案】断路 2.2 右 0.75 8.3 I额 （I﹣I额）R0I额

【解析】

（1）小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障可能是灯泡断路；

（2）灯在额定电压下正常发光，由图乙知电压表使用0﹣3V量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；

（3）由图丙知，灯泡在2.5V下的电流为0.3A，

灯泡的额定功率：；

由可得灯泡电阻：；

（4）①闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；

②闭合开关S、S1，断开开关S2，记录下此时电流表的示数为I；

③在②中，电路的连接方式没有发生改变，电流表测并联的总电流，根据并联电路电流的规律，定值电阻R0的电流为：，

由欧姆定律，定值电阻R0的电压为：，

由并联电路电压特点知，灯泡两端的电压等于定值电阻的电压，所以灯泡的额定电压功率为：。