Question

2．某班在实验室分组做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）．
（1）如图甲所示，小华小组所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是C．
A．更换小灯泡    B．检查电路是否断路    C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）小华将滑动变阻器移动了一小段距离，发现电压表和电流表有示数，但灯泡不亮，原因可能是小灯泡的实际功率太小．

（4）实验过程中，当电压表示数为2.5V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．
（5）小刚组同学在实验时，想测量L的额定功率，可是不慎电压表掉在地上摔坏了，老师又给他提供了一个标有“2.5V  1.25W”的小灯泡L₀和两个开关S₁、S₂，让他设计测量方案，他灵机一动，设计了如图丙所示的电路图，同样完成了实验，请你将下列实验过程补充完整；
①开关S、S₂闭合，断开S₁，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为0.5A；
②开关S、S₁闭合，断开S₂，保持保持滑片的位置不变，记录电流表的示数为I；
③小灯泡L₁额定功率的表达式P_额=2.5V×（I-0.5A）．

Answer 1

分析 （1）实验中，电压表应与电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）如果滑动变阻器接入电路的阻值太大，电路电流太小，灯泡实际功率太小，灯泡不发光，可以移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，看灯泡能否发光．
（3）小灯泡的实际功率太小，导致灯泡不亮．
（4）读取电流表示数时，注意选择的量程和对应的分度值；已知额定电压和正常工作电流，利用P=UI计算灯泡的额定功率．
（5）由电路图可知，开关S、S₂闭合，断开S₁时，两灯泡并联后与滑动变阻器串联，电流表测L₂的电流，调节滑动变阻器使通过灯泡L₂的电流等于额定电流时并联部分的电压为2.5V；保持滑片的位置不变，闭合开关S、S₁闭合，断开S₂时，两灯泡扔并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过L₁的电流，根据P=UI求出灯泡L₁额定功率．

解答 解：（1）由图2可知，电压表没有只测灯泡两端的电压，正确的如下图所示：

（2）电流表有示数，而灯泡不发光，可能是电路电流太小，灯泡实际功率太小，不足以引起灯泡发光造成的，可以向左移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使电路电流变大，灯泡实际功率变大，看灯泡能否发光．
（3）灯泡的亮度取决于所消耗的实际功率，电压表和电流表有示数，但灯泡不亮，原因可能灯泡两端的电压太小，造成电路中电流太小，小灯泡的实际功率太小；
（4）当电压表示数为3.5V时，小灯泡达到额定功率，由图可知，电流表的示数为0.24A，灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（5）①当开关S、S₂闭合，断开S₁时，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，此时并联部分的电压为2.5V；
②保持滑片的位置不变，闭合开关S、S₁闭合，断开S₂时，两灯泡仍并联，电流表测干路电流I；
③因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过L₁的电流：
I₁=I-I₂=I-0.5A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，L₁额定功率：
P_额=UI₁=2.5V×（I-0.5A）．
故答案为：
（1）电路图如上图所示；
（2）C；
（3）小灯泡的实际功率太小；
（4）2.5；0.6；
（5）①0.5；②保持滑片的位置；③2.5V×（I-0.5A）．

点评 本题考查了探究电流与电阻关系的实验和测量小灯泡额定功率的实验，明白图丙电路图的工作原理是关键．