Question

【题目】在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为8Ω）。标有“20Ω 1A”的滑动变阻器。

甲 乙 丙

（1）小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）____________。

（2）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是_______。

（3）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为_______V，此时电流表的示数如图乙所示，那么小灯泡的额定功率是_______W。

（4）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0=5Ω的电阻，设计了如图丙的电路及实验方案：①调节滑片使电压表的示数为额定电压；②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率。（电源电压为两节新干电池）指出他的设计方案中存在的两个问题：

问题一：_______；问题二：_______。

Answer 1

【答案】 见解析所示 灯泡断路 2.5 0.75 电压表正负接线柱接反了 R0阻值太大，灯泡两端电压无法调到2.5V

【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以连接电压表的“3V”接线柱到小灯泡的右端或滑动变阻器的左上接线柱即可，则电压表测量小灯泡的电压，如图。

（2）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路性故障，而电压表示数接近电源电压，说明电压表两端到电源两端是通的，所以故障是与电压表并联的部分断路，则可能是灯泡断路。

（3）实验时，要使小灯泡正常发光，则应使小灯泡两端电压为额定电压，所以应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表使用小量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，小灯泡的额定功率是：

。

（4）分析丙图的实验方案，第二步中只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱是反的，不能正确测量R0两端的电压；

其次，小灯泡正常发光时电流为0.3A，所以此时若当R0与灯串联时，R0两端的电压应为：

，则电源电压最小为：，而两节干电池的电压为3V左右，所以实际实验时因为 R0阻值太大，灯泡两端电压无法调到2.5V。