Question

2．实验室有一个标有“2.5V”字样的小灯泡，红红想测其额定功率，器材如图乙所示．

（1）跟姐姐红红的实验电路图，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整．
（2）红红连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡微微发光，移动滑片P，小灯泡亮度不改变，请帮助她分析原因：滑动变阻器同时接下面两接线柱了．
（3）解决上述问题后，闭合开关，电流表、电压表如图丙、丁所示，则电流表示数为0.24A，电压表示数为2V，实际功率为0.28W．如想测出小灯泡的额定功率，滑片P应向左（填“左”或“右”）端滑动．
（4）红红在测小灯泡额定功率时发现电压表已损坏，想出一个解决方法，她从实验中选取一个阻值为5Ω的定值电阻R₀和另一个完好的电流表A₁，按如图戊所示的电路进行测量，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电流表A₁示数为0.5A时，小灯泡正常发光；若此时电流表A的示数为0.8A，那么小灯泡的额定功率为0.75W．

Answer 1

分析 （1）实验中滑动变阻器应一上一下串联入电路中，电压表与被测灯泡并联；
（2）根据电路现象分析电路故障原因；
（3）由图示电表读出其示数，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出灯泡电压，然后由P=UI求出灯泡额定功率；
灯泡在实际电压等于额定电压时正常工作，由此根据串联电路分压特点分析滑片移动方向；
（4）根据并联电路特点和欧姆定律得到灯泡正常发光的电流，由P=UI计算小灯泡的额定功率．

解答 解：
（1）测灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器应一上一下串联入电路，电压表并联在灯泡两端，由题灯泡额定电压2.5V，所以电压表使用0-3V量程，如图所示：

（2）闭合开关，小灯泡微微发光，说明电路电流很小，电路总电阻很大；移动滑片，小灯泡亮度都不改变，说明滑动变阻器不能改变电路总电阻，可能是由于滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成定值电阻造成的；
（3）由题意可知，电压表量程为0～3V，由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2V；由电路图可知，电流表量程为0～0.6A，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.24A，灯泡额定功率P=UI=2V×0.24A=0.48W；
为使灯泡正常发光测得其额定功率，应增大灯泡两端电压，由串联电路的分压原理可知，应减小滑动变阻器连入阻值，即滑片应向左移动；
（4）由图R₀与灯泡并联，灯泡正常发光时，U_额=U₀=2.5V，
I_A1=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A，
由并联电路的电流特点可知，此时通过灯泡电流：I_L=I_A-I_A1=0.8A-0.5A=0.3A，
所以灯泡的额定功率：P_额=U_额I_L=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器同时接下面两接线柱了；（3）0.24；2；0.48；（4）0.5；0.75．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电表读数、求灯泡额定功率；连接实物电路图时要注意电表量程的选择；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．
没有电压表测功率时，明白用电流表与已知阻值的电阻的组合间接测电压是关键．