Question

【题目】在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压恒定，小灯泡上标有“ 2.5V ”的字样，滑动变阻器的规格为“ 40Ω 2A ”

（1）小致按图甲所示的电路图连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮， 电流表无示数，电压表有示数，原因可能是小灯泡_____（选填“短路”或“断路”）。

（2）排除故障后闭合开关，从滑动变阻器接入电路的最大阻值处开始记录数据，得到小灯泡的I-U图像如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流为_____A，正常发光时的电阻是_____Ω。

（3）当小灯泡正常发光时，小灯泡的电功率为P1，滑动变阻器的电功率为P2，则P1∶P2=_____。

Answer 1

【答案】断路 0.25 10 5:4

【解析】

(1)[1]按图甲所示的电路图连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，说明这时电压表直接串联进电路中，因为电压表阻值太大，所以电流表示数几乎为0，故小灯泡此时是出现了断路故障。

(2)[2]因为小灯泡的额定电压为2.5V，根据图像可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过它的电流是0.25A。

[3]根据可得

==10Ω

(3)[4]根据图像可知，当电流最小时，电路中的电阻最大，即此时滑动变阻器的阻值是最大的，R=40Ω，电流I=0.1A，且此时电灯两端的电压为U灯泡=0.5V，所以电源电压为

=0.5V+0.1A×40Ω=4.5V

当小灯泡正常发光时，其两端电压为=2.5V，根据串联电路电压特点可知

U滑=U电源U灯泡=4.5V2.5V=2V

根据，因为通过两者的电流相同，所以电功率之比等于小灯泡和滑动变阻器两端电压之比，所以

==

所以P1∶P2=5∶4。