Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为 2.5V（电阻值约为 5Ω）。

（1）小涵连接好电路，闭合开关后，小灯泡不发光。经检查，是由于其中一根导线连接错误造成的，请你用笔在实物图中将连接错误的导线打“×”并补画出正确的连线。

（______）

（2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P 到某处时，电压表示数为 2V，为 了测量小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向_____（选填“左”或“右”）端移， 使电压表示数为 2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 _____W。

（3）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小涵增加了一个 R0=5Ω的定值电阻，设计了如图所示的电路和如下实验方案：

①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；

②保持滑片位置不变，只将电压表 a 点改接到 c 点， 测出定值电阻 R0两端的电压 U0，通过计算就可得到小 灯泡的额定功率。

请你指出小涵设计的方案中存在的两个问题：①_____；②_____。

Answer 1

【答案】 右 1.25 R0=5Ω过大，无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光 电压表的正负接线柱会接反，无法测出R0两端的电压

【解析】

(1)[1]由图甲知道，灯泡与变阻器并联，而电压表串联在电路中；由于电压表的内阻很大，所以，电路中电流非常小，此时电压表测量电源电压，故会出现无论怎样移动滑片P，小灯泡不发光的情况，所以，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，故电路如下：

(2)[2]由于灯泡与滑动变阻器串联，电压表与灯并联，测量灯两端的电压，小灯泡额定电压为 2.5V，所以，当闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P 到某处时，若电压表示数为 2V时，为了测量小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，即将滑片 P 向左端移， 直至电压表示数为 2.5V；

(3)[3]由图乙知道，电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，所以指针指示的电流值是0.5A，由P=UI知道，小灯泡的额定功率为：

P=UI=2.5V×0.5A=1.25W

(4)[4]根据题意知道，电源电压约为3V，灯泡正常发光时电阻为5Ω，当变阻器电阻为零时，设灯泡两端的电压为UL ，根据串联电路的规律和欧姆定律知道，

，

代入数据解得：UL=1.5V，所以，设计的方案中存在的问题是：无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；

[5]若保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，即电压表的正负接线柱接反，这样存在的问题是：无法测出R0 两端的电压。