Question

1．小科按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的灯泡的额定功率．部分实验数据和现象如表．

实验次数	电压表示数/v	电流表示数/A	灯泡亮度
1	1	0.2	较暗
2	2.5	0.3	正常发光
3	6	0	不发光

（1）该实验的原理是P=UI．
（2）若小科有“1.5A  10Ω”和“2.0A  20Ω”两种规格的滑动变阻器，“根据表中的数据选用的滑动变阻器规格为2.0A 20Ω．
（3）小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）在第3次实验时，出现的电路故障可能是C
A．L灯短路  B．开关没有闭合   C．L灯断路   D．滑动变阻器接入电路的阻值太小．

Answer 1

分析 （1）实验原理P=UI；
（2）由表格中第3次数据得出电源电压，算出灯正常发光时的电阻，求出灯正常发光时滑动变阻器分的电压，根据分压原理求出滑动变阻器的最小阻值，据此确定变阻器的规格；
（3）根据P_额=U_额I求额定电功率大小；
（4）灯不发光，电流表无示数说明断路；电压表有示数，说明电压表之外的部分完好，据此确定故障所在；

解答 解：（1）测量灯泡的额定功率的实验原理P=UI；
（2）灯正常工作时的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=8.33Ω．灯不发光，电流表无示数说明电路断路；电压表有示数，说明电压表之外的部分完好，所以，可确定与电压表并联的灯所在支路断路而导致电压表与其它元件串联在电路中了．因电压表的内阻很大，根据分压原理，电压表示数接近电源电压U=6V．
灯正常发光时，变阻器应分去U_变=U-U_L=6V-2.5V=3.5V的电压，根据分压原理$\frac{{U}_{L}}{{U}_{变}}$=$\frac{{R}_{L}}{{R}_{变}}$，
变阻器的最小阻值R_变=$\frac{{U}_{变}}{{U}_{L}}$×R_L=$\frac{3.5}{2.5}$×8.33Ω=11.66Ω，故应选用“2.0A 20Ω”的变阻器；
（3）由表中数据知，额定电压为2.5V的灯泡正常发光时的电流为0.3A，所以，小灯泡正常的额定功率P_额=U_额I=2.5V0.3A=0.75W；
（4）由2的分析，出现的电路故障可能是C．
故答案为：（1）P=UI；
（2）2.0A 20Ω；
（3）0.75W；
（4）C．

点评 本题测量小灯泡的额定电功率，考查实验原理、器材的选择、功率的计算、常见故障的分析判断，综合性较强．本题的关键是从表格数据中发现隐含的条件，求出电源电压．