题目内容
17．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）连接电路的过程中开关应断开．请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关后，他发现灯不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路中出现的故障可能是灯泡短路了．
（3）某同学根据实验测量得到的数据，画出了如图乙所示的 I-U图象，则小灯泡的额定功率为0.5W．分析图象不是直线的原因灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（4）完成上述实验后，小聪向老师要了一个最大阻值为R2的滑动变阻器，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率．请写出实验步骤及额定功率的表达式．实验步骤：①将R2的滑片移至a端，调节R1的滑片，使电压表示数为2.5V；
②保持R1的滑片位置不变，将R2的滑片移至b端，读出此时电压表示数为U；．
额定功率的表达式P额=$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{2}}$（用已知量和测量量表示）．
分析 （1）连接电路的过程中开关应断开；本实验中电压表应并联在灯泡两端；
（2）电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不亮，可能是灯泡断路和短路，电压表无示数可能是与之并联的部分短路，由此分析解答；
（3）根据图丙找出额定电压下对应的电流，根据P=UI求灯的额定功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）由图知，灯泡、滑动变阻器R1、R2串联在电路中，并且R2是以最大值接入电路的定值电阻，测出灯泡正常发光时灯与R2的总电压，由串联电路特点和欧姆定律得到此时灯泡电流，从而计算其额定功率．
解答 解：
（1）为了保护电路，连接电路的过程中开关应断开；
本实验中电压表应并联在灯泡两端，因为灯泡额定电压2.5V，所以电压表使用0-3V量程，如图所示：
；
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路或短路；电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，可能是与电压表并联的灯泡短路了；
（3）根据图乙，灯的额定电压为2.5V时，对应的电流为0.2A，
则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
灯泡的I-U图象不是直线，说明电流与电压不成正比，原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（4）实验步骤：
①将R2的滑片移至a端，调节R1的滑片，使电压表示数为2.5V；
②保持R1的滑片位置不变，将R2的滑片移至b端，读出此时电压表示数为U；
表达式的推导：
丙图中，灯泡、R1、R2串联在电路中，把电压表看作断路看作，R2始终以最大阻值接入电路中；
根据实验步骤可知，此时R2两端的电压：U2=U-2.5V，
电路中电流：I=IL=I2=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{U-2.5V}{{R}_{2}}$，
所以小灯泡的额定功率：
P额=U额I=$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{2}}$．
故答案为：（1）断开；见上图；
（2）灯泡短路了；
（3）0.5；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）①将R2的滑片移至a端，调节R1的滑片，使电压表示数为2.5V；
②保持R1的滑片位置不变，将R2的滑片移至b端，读出此时电压表示数为U；
$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{2}}$．
点评 本题测量小灯泡额定功率的实验，考查电路的连接、故障判断、功率的计算、影响电阻大小的因素及特殊方法测电阻，综合性较强．
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| A． | 可见光与无线电波在真空中传播的速度不同 | |
| B． | 光纤通信是利用激光传递信息的 | |
| C． | 蝙蝠是通过电磁波确定障碍物位置的 | |
| D． | 手机、收音机等既可以接收电磁波，也可以发射电磁波 |
如图所示的电路中，电源电压恒为4.5V，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 若滑片P向右移动，电流表示数变大 | |
| B． | 滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω～20Ω | |
| C． | 定值电阻的功率变化范围为0.45W～1.8W | |
| D． | 滑片P向左移动，电压表与电流表示数的比值变小 |
| A． | p1+p2 | B． | $\frac{{P}_{1}+{P}_{2}}{2}$ | ||
| C． | $\frac{{P}_{1}^{3}+{P}_{2}^{3}}{{P}_{1}^{2}}$ | D． | $\frac{{P}_{1}^{3}+{P}_{2}^{3}}{{P}_{2}^{2}}$ |
| A． | 干燥的竹木筷子 | B． | 不锈钢尺 | C． | 2B铅笔芯 | D． | 酱油 |