Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2V（电阻值约为5Ω）。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑片右移电流表示数变小______。

（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则出现故障的原因是_____（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）。

（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____W。

（4）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0=5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：

①闭合开关，调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；

②断开开关，保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，再闭合开关，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。

请你指出该设计方案中存在的问题：

a．_____；

b．_____；

③若把上述问题都解决，则测得小灯泡的额定功率表达式：P=_____。

Answer 1

【答案】 小灯泡短路 右 1 a、无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光 只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反 2.5V×

【解析】（1）小灯泡额定电压为2V，电压表选用小量程与灯并联，电阻值约为5Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：I＝＝0.2A，故电流表选用小量程与灯串联，滑片右移电流表示数变小，即电阻变大，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：

（2）闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但发现小灯泡不亮，电压表无示数，则出现故障的原因可能是小灯泡短路；（3）电压表示数2.5V时，灯泡两端电压大于灯泡额定电压，应减小灯的电压，增大变阻器分得的电压，由分压原理，要增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片右移动，使灯的电压等于灯泡额定电压2V为止；由图乙知，电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.5A，则灯泡的额定功率：P＝UI′＝2V×0.5A＝1W；（4）②a、由题意知，电源电压约为3V，灯泡正常发光时电阻为5Ω，当变阻器电阻为零时，设灯泡两端的电压为UL，根据欧姆定律和串联电路电流相等的特点有：，

即：，解得：UL＝1.5V，所以无论怎样调节变阻器，灯的最大电压为1.5V＜2V，都不能使灯泡正常发光；b、保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压；③若把上述问题都解决，则灯的额定电流为：I额＝，灯的额定功率为；P额＝U额×I额＝2.5V×。