Question

【题目】在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中，电源为两节新干电池。

（1）连接电路时，开关应____。请用笔画线将图乙电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，接入电阻变小_________。

（2）电路连接后，闭合开关，移动滑片(未达到最小阻值)，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是______。在实验中，小明把电流表与电压表的位置互换，闭合开关会后造成小灯泡_____（选填“被烧坏”或“不亮”）。

（3）排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为___V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是____W。

（4）若在实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明打算只选用一个R0=5Ω的电阻，断开开关后接入原来电路，其他不改变，并设计了如图丁的电路及以下实验方案：

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，将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0

③通过计算得到小灯泡的额定功率。

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】 断开 灯泡短路 不亮 2.5 0.75 无论怎样调节变阻器，灯泡都无法正常发光或电源电压不足或无法调到额定电压等 将电压表a点接到c点，电压表正负接线柱接反，无法测出R0两端电压。

【解析】（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开，根据题意知道，滑片P向左滑动时，接入电阻变小，所以，应将滑片以左电阻丝连入电路中与开关串联，如图：

（2）根据题意知道闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，灯泡不亮且电压表无示数，则故障可能是灯泡短路；在实验中，小明把电流表与电压表的位置互换后，由于电压表串联在电路，而造成电路电阻很大，使电路中电流很小，即会造成小灯泡不亮；

（3）排除故障后，因为小灯泡的额定电压为“2.5V”，所以，调节滑片使电压表的示数为2.5V；由图丙知道，电流表选用的是小量程，即分度值是0.02A，所以此时电流表的示数0.3A ，故小灯泡额定功率是：PL =UL IL =2.5V×0.3A=0.75W；

（4）根据题意知道，设计的实验方案存在的问题是：

问题一：由于电源为两节新干电池，所以电源电压是3V，若灯正常发光时，则其正常发光时的电流为0.3A，额定电压是2.5V，此时电阻R0 的电压应是：U0=IR0 =0.3A×5Ω=1.5V，由串联电路电压的规律知道，灯与电阻的电压应是：UL0 =2.5V+1.5V=4V＞3V，即无论怎样调节变阻器，灯泡都无法正常发光（或电源电压不足或无法调到额定电压等）；

问题二：由图知道，正确测量灯泡的电压时，与电压表a相连的为电压表的正接线柱，将电压表a点接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0 两端电压。