Question

【题目】图甲是小明在“测量小灯泡电功率”实验的电路图，小灯泡额定电压为2.5V．

(1)该实验的原理是________（用公式表示）．

(2)小明正确连接电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零，原因可能是小灯泡________（填“短路”或“断路”）．

(3)排出故障后，小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向________（填“左”或“右”）端移动．

(4)小明通过实验得到了小灯泡的I﹣U关系图象（图乙①），则小灯泡的额定功率是________W，当小灯泡两端的电压是1V时，实际功率是________W．

(5)将小灯泡换成待测电阻，通过实验测得数据后作出它的I﹣U关系图象（图乙②），则该待测电阻的阻值为________．

(6)完成上面实验后，小明还想测某未知电阻Rx的阻值，但身边的电压表彻底坏了，于是他设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻），请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式，实验步骤： Ⅰ．按照设计的电路图连接电路；

Ⅱ．只闭合开关S，记下电流表的示数I0；

Ⅲ．________；

Ⅳ．计算电阻：Rx=________（用已知物理量和测量出的物理量的符合表示）．

Answer 1

【答案】 P=UI 断路 左 0.625 0.15 20Ω 再闭合S1，记下电流表的示数为I

【解析】（1）测量电功率的原理：P=UI；

（2）电路故障有两种：断路与短路，若灯泡短路，则因为电压表与灯泡并联，电压应无示数，电流表有示数，而实际是电压表有示数，电流表示数为零，所以故障为灯泡断路；

（3）当电压表示数是2.2V，小于额定电压时，根据电路图知道，故应减小滑动变阻器的接入电阻，才能增大灯泡两端的电压，所以应将滑片向左滑动，使灯泡两端达2.5V；

（4）从图乙①知道，当小灯泡正常发光的电压为2.5V时，电流为0.25A，故小灯泡的额定功率是：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；当电压为1V时，电流为0.15A，则实际功率是是：P=UI=1V×0.15A=0.15W；

（5）从I-U关系图象（图乙②）知道，当U=3V时，I=0.15A，待测电阻的阻值为：R=U/I=3V/0.15A=20Ω；

（6）在没有电压表时测量电阻的实验步骤：

Ⅰ：按照设计的电路图连接电路；

Ⅱ：闭合开关S，记下电流表的示数I0 ；

Ⅲ：再闭合S1 ，记下电流表的示数为I；

Ⅳ：计算电阻；RX =I0R0/II0