Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，正常发光时的电阻约为8 Ω.

　　　　　　

　　　　甲 　　　　　　　　　乙 　　　　　　　　　　丙 　　　　　　　　　　丁

(1)在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整．_________

(2)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____(填“短路”或“断路”)．

(3)移动滑片P到某一位置时电压表如图乙所示为____V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向____(填“左”或“右”)端移动．

(4)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，由图象可计算出小灯泡的额定功率是____W.

(5)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___，调节滑动变阻器滑片P，直到电流表的读数为I额；

②闭合开关S、S1，断开S2，记下此时电流表的读数为I1；

③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝___．

Answer 1

【答案】断路2.2右0.75闭合开关S、S2，断开S1I额(I1－I额)R0

【解析】

（1）根据题意知道，当灯泡正常发光时，通过的电流是I=U/R=2.5V/8Ω=0.3125A，所以电流表应选用小量程，电路连接如图：

（2）闭合开关后小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路是断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，所以，电路故障为灯泡断路；

（3）由图知道，电压表使用0～3V量程，每一个小格代表0.1V，所以，电压的示数是2.2V；要使灯泡正常工作，则灯泡两端电压要从2.2V增大到2.5V，即要减小变阻器的电压，由分压原理知道，应该减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以，应向右端移动滑片，直到电压表的示数为2.5V；

（4）由图象知道，灯泡电压为2.5V时，对应的电流是0.3A，所以，小灯泡的额定功率是：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）根据题意，实验步骤如下：

①闭合开关S、S2 ，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数I1 =I额 ；

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算出小灯泡的额定功率。

定值电阻R0 的电流为：I0 =I-I额，定值电阻R0 的电压为：U=I0 R0 =（I-I额）R0 ，因为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：P额=U0 I额= I额（I-I额）R0。