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    18．实验室电源电压为6V，要测量小灯泡的额定功率，某同学选择一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右的小灯泡，并画出了电路图（图甲）
    （1）若按照该同学设计的电路图进行实验，实验室里有最大阻值是10Ω和50Ω的滑动变阻器，你认为应该选择最大阻值为50Ω的滑动变阻器；
    （2）将图乙中的滑动变阻器和电压表（选用合适的量程）接入电路；
    （3）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，灯泡不亮，但电压表和电流表都有示数，按照图乙的连接图判断，要让灯泡发光，你的操作是将滑动变阻器滑片向左（左或右）滑动；
    （4）调整电路正常后开始实验，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表突然变得无示数，电压表的示数是6V，你判断故障可能是小灯泡断路；
    （5）为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系，做了多次实验，并根据实验数据绘出了小灯泡的U-I图象（如图丙所示）．请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
    （6）经过多次测量和比较，发现小灯泡的电阻不是一个定值，其可能的原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化，正常发光是的电阻是12.5Ω．
    （7）小明铁锅内学实验器材中少了电流表，但多了一只单刀双掷开关和已知阻值定值电阻R0，其他器材与其他组相同，小明利用这些器材按如下电路图仍然测出了电功率．
    ①开关与触点2接通，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额=2.5V．
    ②适当闭合或断开开关，滑动变阻器滑片不到（保持不动或移动），开关与触点1接通，观察电压表的示数为U
    ③则小灯泡的额定功率为2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$．

    分析 （1）根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，由分压原理求出变阻器连入电路中的电阻大小确定变阻器的规格；
    （2）根据灯的额定电压确定电压表选用的量程与灯并联，变阻器按一下一上接入电路中；
    （3）闭合开关，灯泡不亮，可能是断路或短路或灯的实际功率过小，但电压表和电流表都有示数，说明电路为通路，电表均正常，因连接电路时，将变阻器的最大电阻连入电路中，据此分析；
    （4）若电流表无示数为0，灯熄灭，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了；
    （5）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据图中找到额定电压下的电流，根据P=UI求灯的额定功率；
    （6）小灯泡的电阻随温度的变化而变化，灯在额定电压下正常发光，由欧姆定律求灯正常发光的电阻；
    （7）要测量小灯泡的额定功率，首先移动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压等于2.5V，灯正常发光，保持滑片的位置不动；
    通过开关的转换，用电压表测出灯与定值电阻两端的电压，因在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流，即灯泡正常发光时的电流，根据P=UI写出灯泡的额定电功率的表达式．

    解答 解：（1）电源电压为6V，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：
    U滑=U-U额=6V-2.5V=3.5V，变阻器的电压是灯的电压的$\frac{3.5V}{2.5V}$=1.4倍，小灯泡电阻大约为10Ω，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻约为：
    R滑=1.4×10Ω=14Ω＞10Ω，故选用至少最大阻值为50Ω的滑动变阻器；
    （2）灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一下一上接入电路与灯串联，如下所示：

    （3）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，灯泡不亮，但电压表和电流表都有示数，说明电路为通路，电表均正常，因连接电路时，将变阻器的最大电阻连入电路中，故此时电路中的电流过小，灯的实际功率过小，灯不发光，按照图乙的连接图判断，要让灯泡发光，应增大电路中的电流，操作是将滑动变阻器滑片向左滑动；
    （4）调整电路正常后开始实验，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表突然变得无示数，电压表的示数是6V，你判断故障可能是：灯丝烧断了；
    （5）由绘出了小灯泡的U-I图象（如图丙所示），当灯的电压为2.5V时，对应的电流为0.2--小灯泡的额定功率是：
    P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
    （6）因灯丝的电阻随温度的升高而增大，故小灯泡的电阻不是一个定值，由（3）数据，根据欧姆定律，正常发光是的电阻是：
    R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
    （7）开关与触点2接通，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额=2.5V．
    ②适当闭合或断开开关，滑动变阻器滑片不动，开关与触点1接通，观察电压表的示数为U．
    ③在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，在第②次操作中，电压表测灯与R0的电压，根据串联电路电压的规律，R0的电压UR0=U-U额，由欧姆定律，
    通过定值电阻的电流IR0=$\frac{U{-U}_{额}}{{R}_{0}}$，
    由串联电路电流的规律即为灯正常发光时的电流大小，
    灯泡额定功率：P=U额IR0=U额×$\frac{U{-U}_{额}}{{R}_{0}}$=2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$．
    故答案为：（1）50；
    （2）如上所示；
    （3）左；
    （4）小灯泡断路；
    （5）0.5；
    （6）小灯泡的电阻随温度的变化而变化； 12.5；
    （7）①2；    ②不动；  1；③2.5V×$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$．

    点评 本题测量小灯泡的额定功率，考查器材的选择、电路的连接、反常现象的分析、故障的分析、额定功率的计算、影响电阻大小的因素及设计实验方案测电功率的能力，难度较大．

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