Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Ω）。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整___________ 。

（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是_____（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）。

（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____W。

（4）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0=5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：

①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；

②保持滑片位置不变，只将电压表a点该接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。

请你指出该设计方案中存在的问题：_____。

Answer 1

【答案】 小灯泡短路 左 1.25 ①无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；②电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压

【解析】（1）因为滑动变阻器的接线柱要“一上一下”的串联在电路中，所以只需将滑动变阻器的上方一个接线柱与开关的右接线柱连接即可，如下图所示：

（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，所以出现故障的原因是小灯泡短路；（3）电压表示数为2V时，小于灯泡的额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，根据图甲可知，应向左移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，使电压表示数增大，当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时，灯泡正常发光；由乙可知，电流表选择的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，此时电流表示数是0.5A，则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W。（4）由题意知，电源电压约为3V，灯泡正常发光时电阻约为5Ω，当变阻器电阻为零时，设灯泡两端的电压为UL，根据串联电路电流相等的特点有： ，即： ＝ ，解得：UL＝1.5V，所以无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。