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.电源:电压为6V的A规格.电压为3V的B规格可选.滑动变阻器规格10Ω 2A.导线若干．(1)为保证实验顺利进行.本实验应该选择B规格的电源．(2)正确连接电路后闭合开关.发现电压表无示数.电流表有示数.灯� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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17．一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，电源：电压为6V的A规格，电压为3V的B规格可选，滑动变阻器规格10Ω 2A，导线若干．
（1）为保证实验顺利进行，本实验应该选择B（选填“A”或“B”）规格的电源．
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是灯泡短路．
（3）更正错误后，小明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甲所示，则小灯泡的额定电流为0.26A，小灯泡的额定功率为0.52W．
（4）完成上述实验后，小明打算增加一个定值电阻R₀，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率．下列图乙中是小明设计的四种不同方案的电路图．其中能够测出小灯泡额定功率的有B、C（选填序号）．

分析（1）根据串联电路电压的规律，求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，根据分压原理确定变阻器连入电路中的电阻与题中滑动变阻器的最大阻值比较；
（2）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，根据电压表无示数，灯泡不发光确定故障的可能原因；
（3）由图示电流表确定其量程与分度值，读出其示数，然后又P=UI 求出灯泡额定功率；
（4）AB、在只有电压表的情况下，首先通过开关的转换，电压表能测灯的电压，判断灯正常发光，然后根据串联电路的规律和欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI 求出灯泡额定功率；
C、分析电路的连接、在只有电流表的情况下，定值电阻和电流表可起到测量电压的作用，通过开关的转换，测算出灯的额定电流，根据P=UI 求出灯泡额定功率；
D、图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光．

解答解：（1）灯泡正常发光时滑动变阻器的电压：
U_滑=U-U_L=U-2V，根据分压原理：$\frac{U{-U}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{{R}_{滑}}{{R}_{L}}$，即 $\frac{U-2V}{2V}$=$\frac{{R}_{滑}}{8Ω}$-------①
若电源电压为6V，
由①得，变阻器连入电路中的阻值大小：
R_滑=16Ω＞10Ω，故不可行；
若电源电压3V，
由①得，变阻器连入电路中的阻值大小：
R_滑=4Ω＜10Ω，可行；
故选用电压为3V的B规格的电源；
（2）正确连接电路后闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是与电压表并联的灯泡短路了；
（3）由图乙电流表可知，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；
（4）A、定值电阻与灯串联，电路中只有电压表，只闭合S₂，电表测定值电阻的电压；
当只闭合S₁时，电压表测灯与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故A选项不可行；
B、只闭合S₂，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，则灯正常发光；
保持滑片位置不动，闭合S₁，断开合S₂，记下电压表的示数U₁，
此时电压表测R₀与灯的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R₀的电压U₀=U₁-2V，通过R₀的电流，即灯的额定电流：
I=$\frac{{U}_{1}-2V}{{R}_{0}}$，根据P=UI可求灯的额定功率；故B选项可以；
C、将S₂往右上方打，灯与R₀并联，电流表测通过R₀的电流，移动滑片使电流表示数为I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{0}}$=$\frac{2V}{{R}_{0}}$，根据并联电路电压的规律，则灯的电压一定为2V，灯正常发光；
保持滑片位置不动，将S₂往左下方打，记下电流表示数I′，即为灯与定值的总电流，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，通过灯与定值电阻的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流I_L=I′-$\frac{2V}{{R}_{0}}$，根据P=UI可求灯的额定功率；故C选项可以；
D、图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光，故D选项不可行；
故选BC．
故答案为：（1）B；（2）灯泡短路；（3）0.26；0.52；（4）B、C．

点评本题测量这个小灯泡的额定功率，考查器材的选择、故障的分析、电流表读数及对设计实验方案的评估，难度较大．

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