Question

【题目】小红做“测量小灯泡电功率”实验。所用小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为6V且保持不变，规格分别为R1“10Ω，1A”和R2“50Ω，0.5A”的滑动变阻器各一个．

（1）电路中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线___ 。

（2）小红设计了图甲所示的电路，她应选用规格为________的滑动变阻器（选填“R1”或“R2”）．

（3）移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为_____________W．

（4）在没有电压表、只有电流表的情况下，小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材，也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．请你在虚线框内画出你所设计的电路图 ________。

Answer 1

【答案】 R2 0.625

【解析】（1）测量小灯泡电功率的原理是：P=UI；故电压表要与小灯泡并联，测小灯泡两端的电压，图中电压表所测量的是灯泡与滑动变阻器串联后的总电压，可将与变阻器相连的负接线柱改到小灯泡的左侧；如图所示：

（2）灯的额定电压为2.5V，由图乙可知，灯正常发光的时的电流为I=0.25A，由串联电路电压的规律，变阻器要分去U滑 =6V-2.5V=3.5V的电压，滑动变阻器的阻值至少为R滑 =U滑/I=14Ω，根故应选用R2 “50Ω0.5A”的滑动变阻器；

（3）灯泡正常发光时的电压UL额 =2.5V，由图乙可知灯泡的额定电流IL额 =0.25A，灯泡的额定功率：PL额 =UL额IL额 =2.5V×0.25A=0.625W；

（4）①由题意可知，电流表的量程为0-0.6A，故设计电路如图所示：

②小红增加了一只10Ω的定值电阻R，因当电流表示数为I=UL/R=0.25A时，R两端的电压一定为2.5V，根据并联电路电压的特点，灯的电压为2.5V，灯一定正常发光，所以，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.25A时，灯泡正常发光；

③断开开关，保持变阻器滑片P的位置即变阻器接入电路的阻值不变，将电流表改接在所在灯支路中，此时电路的连接关系没有改变，只是电流表由原来测通过R的电流变为测通过灯的电流I，R与灯两端的电压与变阻器的电压均保持不变，灯仍正常发光，通过灯的电流I即为灯正常发光时的电流大小，所以，断开开关，保持滑动变阻器滑片P的位置（或滑动变阻器接入电路的阻值）不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；

④小灯泡额定功率的表达式为P额 =U额I（或2.5V×I）