Question

16．小明利用已有的实验器材，为了测定标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，设计了如图甲所示的电路图，其中定值电阻R₀的阻值为5?．

（1）请你依据电路图用笔画线代替导线，把图乙的实物图连接完整（导线不得交叉）．
（2）小明连接完电路，闭合开关S，发现灯泡L发光，A₁、A₂均有示数，并且无论如何移动滑动变阻器的滑片P，A₁、A₂的示数虽随之改变，但示数大小一直相等．请分析出现这种情况的原因是小灯泡、定值电阻、滑动阻器串联．
（3）小明正确连接好电路后，闭合开关S，电流表A₁的示数为0.1A，此时应调节滑动变阻器的滑片P向左（选填“左”或“右”）移动，使电流表A₁的示数为0.5A时，小灯泡正常发光．此时电流表A₂的示数如图丙所示为0.8A，则小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）在实验测量过程中，电流表A₁与R₀串联起来作用相当于电压表．

Answer 1

分析 （1）根据图甲连接实物图，R₀与电流表A₁串联，然后与灯泡并联，A₂在干路上；
（2）两电流表示数相等，根据电路特点可能把电路连成了串联电路或者两电流表同时接在干路或者接在同一支路上了；
（3）由题意知，小灯泡的额定电压U=2.5V，电阻R₀=5Ω与灯泡并联，它们的电压相等，求出灯泡正常灯泡正常发光时电流表A₁的示数I₁，由此判断滑片的移动方向；
由电路图知：电流表A₂的量程是3A，由图可读出电流表A₂的示数I₂，根据并联电路的特点求出流过灯泡的电流I_L=I₂-I₁，由P=UI₂，求出灯泡功率．
（4）测小灯泡的额定功率需要使灯泡正常发光，没有电压表，由电路图可知借助了A₁与R₀串联间接测出了灯泡电压．

解答 解：
（1）由图甲可知，L与R₀并联，A₁测R₀电流，A₂测干路电流，滑动变阻器一上一下串联入电路中，如图所示：
；
（2）闭合开关S，灯泡L发光，移动滑动变阻器的滑片P，A₁、A₂的示数虽随之改变，但示数大小一直相等．有可能是这个将灯泡、定值电阻和滑动变阻器连成了串联电路；也可能两个电路表串联在同一支路或干路上造成的；
（3）灯泡正常发光时，U_L=U₀=2.5V，所以A₁示数应为：I₁=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A．
由题闭合开关S，电流表A₁的示数为0.1A，为使灯泡正常发光，应将滑片左移动，以减小电路中电阻，增大电流；
A₂使用的是0-3A量程，分度值0.1A．灯正常发光时，由图丙知电流表A₂的示数I₂=0.8A，流过灯泡的电流I_L=I₂-I₁=0.8A-0.5A=0.3A，灯泡功率P=UI₂=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）由电路图可知，A₁与R₀串联后与L并联，根据U_L=U₀=I₁R₀间接测出了L两端电压，这样才能使灯泡正常发光，即A₁与R₀串联起来作用相当于电压表．
故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡、定值电阻、滑动阻器串联；（3）左；0.5；0.8；0.75；（4）电压表．

点评 本题是测小灯泡功率的实验，考查了电路连接、故障分析、实验操作、电表读数入功率的计算等，关键是根据电路图明确实验的原理．