Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小丹设计了如图甲所示的电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”，电源由2节新干电池串联组成。

(1)用笔画线代替导线，帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。（要求导线不交叉）

（____）

(2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于_____端（填字母）。

(3)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是_____。

(4)排除故障后，移动滑片，使电压表的示数为2.5 V，电流表示数如图丙所示为_____A，则小灯泡的额定功率为_____W， 此时灯丝的电阻为_____Ω。

(5)小丹经过思考，发现用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率。她设计的电路如图丁所示，具体操作是：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时，小灯泡正常发光，此时电流表A2的示数为I2.则小灯泡额定功率的表达式为P额＝_____。（用I1、I2、R0表示）

Answer 1

【答案】 A 小灯泡短路（或电压表短路） 0.2 0.5 12.5 I1R0（I2－I1）

【解析】

(1)连接电路图时，要看清电表量程的选择，正负接线柱接正确，滑动变阻器要“一上一下”接线，一定要与电路图保持一致，连接电路如答图所示；(2)闭合开关前，滑动变阻器一定要接入最大阻值，起到保护电路的作用，由于下端接B接线柱，所以滑片应滑到A端；(3)连接好电路，闭合开关后小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路仍是通路，电压表无示数，说明小灯泡短路（或电压表短路）；(4)此问考查电表的读数问题，一定要看清接线柱所接量程和分度值，电流表读数为 0.2 A，当电压表示数为2.5 V，说明小灯泡正常发光，此时电流为额定电流，P＝UI＝ 2.5 V×0.2 A＝ 0.5 W；再根据欧姆定律得R＝＝＝12.5 Ω；(5)用两只电流表和一个已知电阻间接测量小灯泡的额定功率时，需要调节到小灯泡正常发光的情况，闭合开关S，调节变阻器使电流表的示数为I1时，小灯泡正常发光，此时电流表测量干路电流为I2，因此通过小灯泡的电流IL＝I2－I1，此电流为小灯泡的额定电流；又因为电路连接方式为并联，并联电压相等，因此小灯泡的额定电压U额＝I1R0，P额＝U额I额＝I1R0（I2－I1）。