题目内容
【题目】一只小灯泡的额定电压为2.0V ，正常发光时的电阻约为8，小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电压表、电流表、开关，电压为6V 的电源，滑动变阻器有A规格：“10 2A”、 B规格：“ 30 1A ”可选，导线若干。
（1）本实验应该选择_____（选填“A”或“B”）规格的滑动变阻器；
（2）用笔将图甲所示电路连接完整（滑片向左滑动时变阻器阻值接入电路变小）______
（3）小明在连接好电路的最后一根导线时，发现电压表指针立刻偏到最大刻度处，小灯泡却不亮，且电流表也没有示数，上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是_______，出现上述故障的原因可能是_____；
（4）排除故障后，小明发现他很幸运，电压表并没有因此而损坏，小明便开始进行测量调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V ，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_________W；
（5）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为10 的电阻R0和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率， 请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为_________A；
②将开关S2拨到触点“2”，保持滑片位置不动，读出电流表的示数I，灯泡额定功率的表达式
___。（用已知量和测量量表示）
【答案】B 
连接电路时，没有断开开关 灯泡断路 0.52 0.2 2V×(I-0.2A)
【解析】
(1)[1]灯泡正常发光时的电流大约为
I=
=0.25A
电路的总电阻
R总=
=24Ω
变阻器连入阻值
R滑=R总-RL=24Ω-8Ω=16Ω＞10Ω
所以应选择规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器B。
(2)[2]测量灯泡额定功率的实验中，小灯泡、电流表、滑动变阻器应串联，由灯泡正常发光电流可知电流表应使用0~0.6A量程，电压表与灯泡并联，滑动变阻器一上一下接入电路，且滑片向左滑动时变阻器阻值变小，故接左下接线柱，如图所示：
(3)[3][4]在连接好电路的最后一根导线时，发现电压表指针立刻偏到最大刻度处，小灯泡却不亮，且电流表也没有示数，说明连接电路时开关没有断开；电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，说明与电压表并联的灯泡断路了。
(4)[5]由图乙电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，则灯泡的额定功率
P=UI=2V×0.26A=0.52W
(5)①[6]闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑片，当灯泡正常发光时，灯泡和R0的电压均为2V，所以，应使电流表的示数为
I0=
=0.2A
②[7]将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；电流表测灯与定值电阻的总电流，由于电路的连接关系没有改变，根据各用电器的电阻和电压均不发生改变可知，通过定值电阻的电流不变，由并联电路电流的规律可得，通过灯的额定电流
I额=I-0.2A
灯泡额定功率的表达式为
P额=U额I额=2V×(I-0.2A)
