Question

【题目】芳芳利用如图（a）所示电路测量小灯泡的额定功率。现有实验器材：待测小灯泡（标有“2.5V”字样，电阻约 10Ω）、电源（电压为 6V）、电流表、电压表、开关、导线若干、两只滑动变阻器，其规格分别为 R1（10Ω 2A）、R2（20Ω 2A）：

(1)请用笔画线代替导线，完成如图（a）实物电路的连接；（要求：当滑片 P 向左移动时， 灯泡变亮，连线不要交叉）

（______）

(2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是_____；

(3)为完成实验，应选择滑动变阻器_____（选填题中所给的符号）。实验前，芳芳检查仪器时发现电流表指针指在如图（b）所示的位置，她应对电流表进行_____；

(4)排除上述问题后，芳芳连接好电路，将滑动变阻器的滑片 P 移到某处时，电压表的示数为 2V，为了测量小灯泡的额定功率，她应将滑片 P 向_____（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V。若此时电流表的示数如图（c）所示，则通过小灯泡的电流为_____A，小灯泡的额定功率为_____W；

(5)芳芳测量了多组数据，为研究小灯泡的电阻值，她画出如图（d）所示的图像，老师认为该曲线右半段不符合实验事实，理由是_____；

(6)在实验过程中，电流表出现了损坏，为了测出小灯泡的额定功率，芳芳跟老师要了个阻值为 R0的小阻值电阻，设计了如图（e）所示的电路和如下实验方案：

①调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为 2.5V；

②变阻器的滑片 P 的位置_____（选填“保持不变”“向右滑动”或“向左滑动”），将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻 R0两端，读出电压表的读数，记为 U0；

③小灯泡额定功率的表达式为 P=_____（用实验测得的数值和符号表示）。

Answer 1

【答案】 小灯泡断路 R2 调零 左 0.28 0.7 当实际电压远大于灯泡的额定电压时，小灯泡会烧毁 保持不变 2.5V×

【解析】

(1)[1]灯泡的额定电压为2.5V，因此电压表的量程选择03V；灯泡正常发光时，通过灯泡的电流

I== =0.25A

因此电流表的量程为00.6A；将滑动变阻器、灯泡以及电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：

(2)[2]闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路。

(3)[3]灯泡正常工作时电流为0.25A，测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为

U滑=UUL=6V2.5V=3.5V

由I=可知，滑动变阻器电阻为

R滑===14Ω

因此滑动变阻器应选R2。

[4]由图可知，实验前电流表指针没有指在零刻度上，所以要对电流表调零。

(4)[5]电压表的示数为 2V，为了测量小灯泡的额定功率，应使电压表的示数为2.5V，应将滑片 P 向左端移动，减小滑动变阻器连入电路的阻值，从而减少滑动变阻器的分压。

[6][7]由图（c）知，电流表选择的是00.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的电流为I=0.28A；灯泡的额定功率为

P=UI=2.5V×0.28A=0.7W

灯泡的额定功率为0.7W。

(5)[8]灯的额定电压2.5V，故当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁，故该曲线右半段不符合实验事实。

(6)①②[9]调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；为使灯泡两端的电压不变，应保持变阻器的滑片P的位置不变，将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻R0两端，读出电压表的读数，记为U0，由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光电流

I=I0=

③[10]小灯泡额定功率的表达式为

P=U额I=2.5V×