Question

【题目】如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为“2.5V”，正常发光时的电阻为10Ω左右。

（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了________（选填“短路”或“断路”）；

（2）排出故障后，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，若要测小灯泡的额定功率时，应将滑片P向________端移动（选填“A”或“B”）。

（3）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是________W。

（4）利用该电路能否探究电流和电压的关系？________，理由是________。

（5）用如图所示的电路可以测量额定电流为I额，额定电压未知的小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：

①________；

②闭合开关S、S1，断开开关S2，记录下此时电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝________。

Answer 1

【答案】 断路 B 0.5 不能 灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制电阻一定 闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为I额； I额 R0（I－I额）

【解析】（1）因为电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，所以电路故障为灯泡断路；

（2）根据题意知道，电压表示数为2V，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2 V增大到2.5V，就要减小变阻器的电压，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V；

（3）由图象知道，灯泡在2.5V时的电流是0.2A，所以小灯泡的额定功率是：P=UI=2.5V×0.2A=0. 5W；

（4）利用该电路不能探究电流和电压的关系，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制电阻保持不变；

（5）实验步骤如下：①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数I1 =I额；

②闭合开关S、S1，断开开关S2 ，记录下此时电流表的示数为I；

③算出小灯泡的额定功率：定值电阻R0 的电流为：I0 =I-I额，定值电阻R0 的电压是：U=I0 R0 =（I-I额）R0 ，因为灯泡两端的电压等于定值电阻的电压，所以，灯泡的额定电压功率为：P额=U0 I额=R0（I-I额）I额。