题目内容
【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中，灯泡上标有“2.5V”字样（正常工作电流大约是0.25A）。现有器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关、导线若干，另有三种规格的滑动变阻器可供选择：R1（10Ω 1A）、R2（20Ω 0.5A）、R3（50Ω 0.2A）。按图甲的电路进行实验，请回答下列问题：
（1）通过估算，滑动变阻器应选用____（选填R1、R2或R3），连接好电路后，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显，由此判断电路故障可能是_____。
（2）排除故障后进行实验，图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I-U图像，则小灯泡额定功率是________W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是_______Ω。
（3）分析小灯泡的I-U图像，发现小灯泡灯丝的阻值变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是______。
（4）实验中电流表损坏，聪明的小丽设计了如图丙所示的电路，不用知道电源电压，也完成了该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）。
①闭合开关___________，调节R2，使电压表的示数为2.5V；
②闭合开关_____，保证_____滑片位置不变，调节_____，使电压表的示数仍为2.5V；
③这样操作的目的是使R1此时的电阻_________灯泡正常发光时的电阻（选填“大于”“小于”或“等于”）；
④接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2．则小灯泡额定功率的表达式P额= ______（用U额、R0、Ul、U2）
【答案】R2 小灯泡短路 0.5 17.5 灯泡电阻随温度增大而增大 S、S1 S、S2 R2 R1 等于 
【解析】
(1)[1]
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，又因为0.25A>0.2A，R3不能用，所以滑动变阻器应选用R2。
[2]电流表示数变化明显，说明电路有电流不是断路，那就是出现短路，灯泡不亮，电压表示数为零，由此判断应是小灯泡短路。
(2)[3]由电功率公式得：
。
[4]灯泡正常发光时，滑动变阻器阻值为：
。
(3)[5]灯泡电阻随温度增大而增大。
(4)[6]闭合开关S、S1，使灯泡与R2串联，调节R2使电压表为2.5V，灯泡正常发光。
[7][8][9] 闭合开关S、S2，保证R2滑片位置不变，调节R1滑片，使电压表仍为2.5V。
[10]目的使R1此时的电阻等于灯泡正常发光时电阻，属于等效替代灯泡。
[11]由④实验步骤可知：电源电压为U1，R2调至右端时：
即
。
所以
。
