Question

【题目】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Ω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；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；
（4）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W．

Answer 1

【答案】
（1）50
（2）
（3）将滑动变阻器的滑片向左移动；小灯泡断路
（4）0.5
【解析】解：（1）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I= = =0.25A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑= = =14Ω＞10Ω，
故选最大阻值是50Ω的滑动变阻器；（2）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V且与灯泡并联，滑动变阻器的任意上方接线柱与灯泡相连，如下图所示：
;（3）电压表和电流表都有示数说明电路通路且灯泡没有短路，灯泡不亮的原因是实际功率太小，下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向左移动；灯泡突然熄灭，电流表的示数突然变得无示数，电压表的示数是6V，说明电压表并联部分断路，故障可能是小灯泡断路；（4）由图象可知，灯泡两端的电压UL=2.5V时，通过的电流IL=0.2A，则灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W．
所以答案是：（1）50；（2）如上图所示；（3）将滑动变阻器的滑片向左移动；小灯泡断路；（4）0.5．