Question

【题目】在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图1所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．
（1）为了顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用
A.“15Ω 0.5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图1实物电路连接完整，P右移灯变亮．
（3）闭合开关前，应将图1中所示的滑动变阻器的滑片滑到电阻最大处．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 ．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图2所示，其读数是V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向端移动．
（5）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图3所示）．实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是 ．
（6）此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率，其电路如图4所示，R0已知，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，S、S1闭合S2断开，使电流表A的示数为I1时灯泡正常发光，P不动，闭合，断开，再读出电流表A的示数I2 ， 才能计算出小灯泡的额定功率P额= ．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）解：电路连接如下图所示：

（3）小灯泡断路
（4）2.2；B
（5）小灯泡实际电功率太小
（6）S、S1；S2；2.5（I2﹣I1）
【解析】解：（1）测量小灯泡的电功率实验中，L与滑动变阻器串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流， 由题知灯泡正常发光时电路中电流约为：I= = ≈0.21A，由串联电路特点可知：
I=IR=IL=0.21A，
此时变阻器连入阻值：R= = = ≈16.7Ω，
所以应选择滑动变阻器的规格为50Ω 0.5A；
故选B；（2）由上面解答知灯泡的额定电流为0.21A＜0.6A，故电流表的量程为0﹣0.6A，P右移灯变亮，表示连入电路的电阻丝变短，电阻减小，故滑动变阻器接右下接线柱，（3）小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路中有断路的地方，电压表有示数，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是小灯泡断路了；（4）电压表测量灯泡的电压，电压表量程0﹣3V，分度值0.1V，由图知电压表示数为2.2V，即灯泡两端的电压为2.2V，
要使灯泡两端电压由2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻减小，滑动变阻器连入电路的部分减小，滑片向B端移动；（5）由图象知，当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡的电流小于0.1A，此时电功率会小于P=UI=0.5V×0.1A=0.05W，实际功率太小，所以灯泡不发光；（6）由实验电路图可知主要测量步骤：①闭合开关S和S1 ， 断开S2 ， 调节滑动变阻器使R0和电流表示数的乘积为2.5V，并记录电流表的示数为I1；②断开开关S1 ， 闭合开关S、S2 ， 保持滑动变阻器的阻值不变，记录此时电流表的示数为I2；③通过灯泡的电流IL=I2﹣I1 ， 则灯泡L的额定功率P=2.5（I2﹣I1）．
所以答案是：（1）B；（2）见上图；（3）小灯泡断路；（4）2.2；B；（5）小灯泡实际电功率太小；（6）S、S1；S2；2.5（I2﹣I1）．