Question

【题目】小宇在“测定小灯泡电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。

（1）如图1是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线。

（_________）

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因可能是_____。

（3）排除故障后，根据实验数据画出如图2的U﹣I图象，计算出小灯泡的额定功率是_____W。

（4）完成上述实验后，小宇设计了如图3的电路，在不使用电压表的情况下测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0）

①按图3电路图连接电路；

②只闭合开关_____，移动R1滑片，使电流表的示数为I额，小灯泡正常发光；

③只闭合开关_____，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片使电流表的示数为I额；

④保持_____（选填“R1”或“R2”）滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；

⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝_____。（用I额、I1、I2、R0表示）

Answer 1

【答案】 灯泡断路 0.625 S1 S2 R2 I额2

【解析】

（1）原电路中，灯与变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，灯与变阻器串联，电压表与灯并联，改正后如下所示：

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因可能是灯泡断路。

（3）根据实验数据画出如图2的U﹣I图象知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；

（4）①按电路图3连接电路。

②只闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。此时灯泡与R1串联；

③只闭合开关S2，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。此时R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2＝RL；

④保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。

⑤由串联电路特点和欧姆定律可得：U＝I1R2＝I2（R1+R2），解得：R2＝，小灯泡额定功率的表达式为：P额＝I额2RL＝I额2R2＝I额2。