Question

【题目】小明所在的物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

(1)如图甲所示为小明连接的部分电路图，请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整（要求滑片向左移动时，电流表示数变大）；

（___________）

(2)正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，于是小明用一完好的电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测量结果如表所示，则电路发生的故障可能是____________；

测试元件	灯泡	开关
电压表示数情况	无示数	有示数

(3)闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向____________（选填“A”或“B”）端移动，直至电压表的示数为2.5V。小明移动滑片P记下多组对应 电压表和电流表的示数，绘制成图乙所示的I－U图像，根据信息可算出小灯泡的额定功率是_________W。

(4)同组的小华在实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小华在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路图（电源电压为6V且保持不变）。实验步骤如下，请帮他补充完整：

①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V；

②_________________________________，读出此时电压表的示数为U；

则小灯泡额定功率P额＝ ____________（用已知量和测量量表示）。

Answer 1

【答案】 开关接触不良（或开关断路） A 0.625 保持滑动变阻器的滑片位置不动，将S1接a

【解析】

(1)电压表与灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，据此选择电压表的量程，由滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大可知，变阻器接入电路的阻值变小，据此连接电路图。

(2)电压表与开关并联有示数，说明电压表串联在电路中测电源的电压，即电压表并联的部分断路。

(3)要测量灯泡的额定电功率，需使灯泡两端的电压等于额定电压等于2.5V；根据图像信息得出灯泡正常工作时的电流，根据得出小灯泡额定功率。

(4)在没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于2.5V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据计算出灯泡的额定电功率。

(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为03V，且与灯泡并联，由滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大可知，变阻器接入电路的阻值变小，即灯泡与滑动变阻器A接线柱相连，如下图所示：

(2)[2]开关相当于导线，其阻值为0，而电压表与开关并联有示数，说明电压表串联在电路中测电源的电压，则电路故障为开关断路。

(3)[3]由图知，电压表的量程为03V，分度值为0.1V，则灯泡两端的电压为2.2V<2.5V，则为了测小灯泡的额定功率，根据串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值应减小，即变阻器的滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V。

[4]根据图像信息可知，灯泡正常工作时的电流，则灯泡的额定功率

(4)②[5]再测定值电阻两端的电压，保持滑片的位置不动，将开关S2拨到触点a，读出电压表的示数U，则定值电阻两端的电压为U2.5V。

③[6]电路中的电流

则灯泡额定功率的表达式为