题目内容
【题目】一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω。小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、滑动变阻器有A规格：“200Ω 2A”、B规格：“50Ω 1A”可选、导线若干。
（1）本实验应该选择______（选填“A”或“B”）规格的滑动变阻器，该实验中滑动变阻器的主要作用是_________________________________________。
（2）小明在连接好电路的最后一根导线时，发现电压表指针立刻偏到最大刻度处，小灯泡却不亮，且电流表也没有示数，上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是______，出现上述故障的原因可能是______。
（3）排除故障后，小明发现他很幸运，电压表并没有因此而损坏．小明便开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为______W。
（4）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其它的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为______；
②再将开关S2拨到触点“2”，滑动变阻器的滑片应____________（填“向左调”、“向右调”或“位置不变”），读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P额=______（用已知量和测量量表示）。
【答案】 B 调节滑动变阻器两端的电压使其达到额定电压 连接过程开关没有断开 小灯泡断路 0.65 2.5V/R0 位置不变 2.5V(I- 2.5V/R0 )
【解析】已知灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，测额定电流约为0.25A，则两滑动变阻器的电流均符合要求，电源电压为6V，则灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为3.5V,此时，滑动变阻器接入电阻约为14Ω，为了能精确调节，要求滑动变阻器的最大值略大于14Ω就行，即滑动变阻器电阻B就满足要求，该实验中滑动变阻器的目的是调节自身电阻改变灯泡两端电压，使灯泡两端电压等于额定电压；
小明连接好电路的最后一根导线时，电压表指针立刻偏到最大刻度处，说明小明在连接电路时没有闭合开关，因电流表没有示数，可知电路开路，电压表有示数，则等灯泡开路；由题意知灯泡正常发光时图乙通过小灯泡的电流为0.26A，故灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；若小明采用丙图进行实验，即不用电压表测量灯泡额定功率，在测量灯泡电压时，用电阻与其电流的乘积来表示灯泡的电压，故实验步骤为①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为2.5V/R0；②再将开关S2拨到触点“2”，滑动变阻器的滑片应位置不变，读出电流表的示数I；③灯泡额定功率的表达式为P额= 2.5V(I- 2.5V/R0 )。
