Question

【题目】一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为8Ω．小明想测量它的额定功率。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各1个、规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”的滑动变阻器2个，导线若干。

（1）小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为_____的滑动变阻器。

（2）图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线__________。

（3）小明正确连线后，继续试验。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是_____W。

（4）老师又拿来一个额定电流为I额的小灯泡。为测得小灯泡的额定功率，小明设计了图丁所示电路，电源电压未知、电阻的阻值R0已知。请你将实验步骤补充完整。

①只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端。读出电压表V1的示数为U1；

②只闭合开关S2，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为_____，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2；

③小灯泡额定功率的表达式是P额=_____。

Answer 1

【答案】 20Ω 0.5A 0.8 U1﹣I额R0 （U1﹣U2） I额

【解析】(1)灯泡正常发光时,通过其的电流约是I＝0.3A，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝UUL＝6V2.5V＝3.5V，由I＝可知,滑动变阻器接入电路的电阻：R＝11.7Ω>10Ω，所以应选择“20Ω 0.5A”的滑动变阻器；(2)由图乙所示电路图可知，电压表串联在电路中，电压表连接错误，电压表应并联在灯泡两端，电路如图所示；

(3)由图丙所示电流表可知，其量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；(5)①只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电压表V1的示数为U1；②只闭合开关S2,再次调节滑片,直到电压表V2的示数为：U1I额R0,此时小灯泡正常发光,电压表V1的示数为U2；③①中为R0的简单电路,电压表V1测电源电压U1；在②中,灯与变阻器和R0串联,再次调节滑片,当灯正常发光时,即通过电路中的电流为I额,由欧姆定律,定值电阻的电压为I额R0,根据串联电路电压的规律,当V2的示数大小为：U1I额R0时灯一定正常发光,如果此时记下V1的示数为U2,则灯的额定电压为：U1U2，小灯泡额定功率的表达式：P额＝(U1U2)I额。