小明利用如图所示电路图.测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率P额．(1)连接电路时开关应断开．(2)小明同学闭合开关.移动滑片P到某一点时.电压表示数为2.2V.他应将图甲中滑片P向左端移动.使小灯泡正常发光.此时电流表的读数为0.2A.小灯泡额定功率P额是0.5W．小红利用电压表和阻值为R0的定值电阻.测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．小明利用如图所示电路图，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率P_额．（小灯泡电阻约10Ω）

（1）连接电路时开关应断开．
（2）小明同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2.2V，他应将图甲中滑片P向左（选填“左”、“右”）端移动，使小灯泡正常发光，此时（如图乙）电流表的读数为0.2A，小灯泡额定功率P_额是0.5W．
小红利用电压表和阻值为R₀的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻R_t．她选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图丙所示．
（3）为了测量出R_t的阻值，请只添加两条导线完成如图丙所示的实验电路的连接；
（4）请把小红的实验步骤补充完整．
①断开开关S₂、闭合开关S₁、S₃，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变；断开开关S₃，记录电压表的示数为U；
③灯泡的电阻表达式：R_t=$\frac{2.5V×{R}_{0}}{U-2.5V}$．（请用R₀和实验数据表示）

分析（1）连接电路时，开关必须处于断开状态；
（2）电压表的示数小于灯泡的额定电压，要测灯泡的额定电压应减小变阻器接入电路中的电阻、增大电路中的电流，直到电压表的示数和灯泡的额定电压相等；根据电流表的量程和分度值读出示数，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；
（3）使电压表能够分别测量灯泡两端的电压和电路的总电压；
（4）①当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；
③根据串联电路电压的特点和欧姆定律表示出灯泡电阻的表达式．

解答解：（1）连接电路时，开关必须处于断开状态；
（2）电压表的示数2.2V小于灯泡的额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，需使电压表的示数为2.5V，因此需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左移动；
根据图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
则灯泡的额定功率：P_额=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（3）要使电压表能够分别测量灯泡两端的电压和电路的总电压；则需使开关S₃的左接线柱与灯泡的右接线柱相连，开关S₃的右接线柱与开关S₂的左接线柱相连，如下图所示：

（4）①当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，因此当断开开关S₂、闭合开关S₁、S₃时，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变；断开开关S₃，记录电压表的示数为U；
③因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡两端电压：U_L=U-2.5V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻表达式：R_t=$\frac{2.5V×{R}_{0}}{U-2.5V}$．
故答案为：（1）断开；（2）左；0.2；0.5；（4）①电压表示数为2.5V；③$\frac{2.5V×{R}_{0}}{U-2.5V}$．