Question

【题目】一只小灯泡的额定电压为2.0V，正常发光时的电阻约为8Ω．小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为6V的电源，滑动变阻器有A规格：“10Ω 2A”、B规格：“30Ω 1A”可选，导线若干。

（1）本实验应该选择规格_____（A/B）的滑动变阻器。

（2）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑动时灯变暗）。

（_________）

（3）小明在试触时，发现电压表指针立刻偏到最大刻度处，小灯泡却不亮，且电流表也没有示数，出现上述故障的原因可能是_____

A．灯泡与底座接触不良 B．灯泡短路

C．变阻器滑片与电阻丝接触不良 D．电源供电不足

（4）排除故障后，小明发现他很幸运，电压表并没有因此而损坏。小明便开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_____W。

（5）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：

①闭合开关S1，先将S2拨到触点“_____”，移动滑片，调节电流表的为合适示数I1；

②再将开关S2拨到另一触点，保持滑动变阻器滑片不动，读出电流表的示数I2；

③灯泡额定功率的表达式为P额＝_____。（用常量与所测量表示）

Answer 1

【答案】B A 0.52 1 2V×（I2-I1）

【解析】

（1）灯泡正常发光时的电流约为：I==0.25A，灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值：R==16Ω，则滑动变阻器应选B；

（2）由（1）知电流表的量程为0﹣0.6A；滑片向左滑动时灯变暗，说明电阻变大，滑片接右下接线柱，把滑动变阻器与电流表小量程串联接入电路，实物电路图如图所示：

（3）连接好电路的最后一根导线时，电压表指针立刻偏到最大刻度处，说明连接电路时没有断开开关；小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路存在断路，电压表指针指到最大刻度处，说明电压表与电源两端相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路或接触不良，故A正确；

（4）由图示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，灯泡额定功率：P=UI=2V×0.26A=0.52W；

（5）①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，此时电流表测定值电阻电流，要使灯泡正常发光，灯泡两端电压应为额定电压2V，此时定值电阻两端电压也是2V，所以要移动滑片，使电流表的示数为：I1；

②再保持滑片的位置不动，将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I2；

③在②中，因电路的连接关系没有改变，各电阻的电压不变，灯仍正常发光，通过定值电阻的电流保持不变，根据并联电路电流的规律，通过灯的电流：IL=I2-I1。灯泡额定功率的表达式为：P额=U额IL=2V×（I2-I1）。