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    17．图甲是小明在“测量小灯泡电功率”实验的电路图，小灯泡额定电压为2.5V．

    （1）该实验的原理是P=UI（用公式表示）．
    （2）小明正确连接电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零，原因可能是小灯泡断路（填“短路”或“断路”）．
    （3）排出故障后，小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向左（填“左”或“右”）端移动．
    （4）小明通过实验得到了小灯泡的I-U关系图象（图乙①），则小灯泡的额定功率是0.625W，当小灯泡两端的电压是1V时，实际功率是0.15W．
    （5）将小灯泡换成待测电阻，通过实验测得数据后作出它的I-U关系图象（图乙②），则该待测电阻的阻值为20Ω．
    （6）完成上面实验后，小明还想测某未知电阻Rx的阻值，但身边的电压表彻底坏了，于是他设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻），请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式，实验步骤：
    Ⅰ．按照设计的电路图连接电路；
    Ⅱ．只闭合开关S，记下电流表的示数I0；
    Ⅲ．再闭合S1，记下电流表的示数为I；
    Ⅳ．计算电阻：Rx=$\frac{{I}_{0}{R}_{0}}{I-{I}_{0}}$（用已知物理量和测量出的物理量的符合表示）．

    分析 （1）测量电功率的原理P=UI；
    （2）电路故障有两种：断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因；
    （3）由电路图可知，灯泡及滑动变阻器串联，则要使小灯泡两端的电压增大到额定电压，应减小电阻，即减小滑动变阻器的接入电阻，由滑动变阻器的接法可知滑片的移动方向；
    （4）由图确定额定电压及额定电流，由P=UI可求得灯泡的额定功率，已知实际电压，由图知实际电流，求实际功率；
    （5）由图知电压和电流，求定值电阻的电阻；
    （6）在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据开关的状态、电流表的示数以及欧姆定律得出定值电阻两端电压，然后根据公式R=$\frac{U}{I}$计算出被测电阻的阻值．

    解答 解：
    （1）测量电功率的原理：P=UI；
    （2）灯泡不亮，电流表示数为零，电压表有示数（电压表与电源串联测量电源电压有示数），说明灯泡断路；
    （3）电压表示数只有2.2V，小于额定电压，应增大灯泡两端的电压，应减小滑动变阻器分得的电压，故应减小滑动变阻器接入电路的阻值；由电路图可知，应将滑片向左滑动，使灯泡两端电压达到2.5V；
    （4）从小灯泡的I-U关系图象（图乙①）知，当小灯泡正常发光的电压为2.5V时，电流为0.25A，
    则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
    由图乙知，当灯泡电压为1V时，电流为0.15A，则灯泡的实际功率P′=U′I′=1V×0.15A=0.15W；
    （5）从I-U关系图象（图乙②）知，当U=3V时，I=0.15A，则R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.15A}$=20Ω；
    （6）在没有电压表时测量电阻的实验步骤：
    Ⅰ：照设计的电路图连接电路；
    Ⅱ：闭合开关S，记下电流表的示数I0；
    Ⅲ：再闭合S1，记下电流表的示数为I；
    Ⅳ：计算电阻：
    待测电阻两端的电压Ux=U0=I0R0，
    通过的电流Ix=I-I0，
    Rx=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{I}_{0}{R}_{0}}{I-{I}_{0}}$．
    故答案为：（1）P=UI；（2）断路；（3）左；（4）0.625；0.15；（5）20Ω；
    （6）再闭合S1，记下电流表的示数为I；$\frac{{I}_{0}{R}_{0}}{I-{I}_{0}}$．

    点评 本题考查了实验原理、电路故障分析、图象分析、求灯泡额定电流与额定功率、滑动变阻器的使用、特殊测电阻的方法等知识，有一定的综合性．

    练习册系列答案
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    2．做“测小灯泡额定功率”实验时，小灯泡上标有“2.5V”字样．

    （1）连接电路时，开关S应断开，防止因电路短路（填“短路”或“开路”）而损坏仪器；
    （2）按图甲所示的电路图，在不改变原有连接情况下，请你把图乙电路连接完整；
    （3）实验过程中，灯泡突然不亮，电流表、电压表的示数都减小．经检查，导线连接完好，则可能的故障是滑片与变阻器电阻丝断开．
    （4）实验中，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡额定功率0.7W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω  1A”字样．

    （1）该实验的原理是P=UI．
    （2）如图1甲是小亮同学设计的电路图，请在图1甲圆圈中填上电表符号．
    （3）请将图1乙所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）．
    （4）在正确连接电路时，开关必须断开，滑动变阻器的滑片应移至C端（“C”或“D”）．
    （5）实验中，小亮同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡开路．
    （6）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图丙所示，为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B端滑动（选填“A”或“B”）
    （7）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图1丁所示，则小灯泡的额定功率是0.6W．
    （8）完成上述实验后，又重新设计了电路如图2所示，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1．（已知电源电压为U）．
    ①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；
    ②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
    ③则小灯泡的额定功率表达式为P额=$\frac{U{I}_{{1}^{2}}}{{I}_{2}}$．

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