Question

【题目】【2016·北海卷】同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2．5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：

（1）连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 处（选填“A”或“B”）；

（3）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 ．

（4）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I﹣U关系图象．根据图象可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时的电功率为 W；

（5）另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时，电压表突然坏了，又没有好的电压表更换，但有一个R=5Ω的定值电阻和另一个电流表K，小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法，此方法应是：先 ，再调节滑动变阻器，使电流表K的示数为 A即可．

Answer 1

【答案】（1）断开；（2）A；（3）小灯泡断路；（4）增大；0．75；（5）将定值电阻R与小灯泡并联；0．5

【解析】

（1）连接电路时，为保护电路元件的安全，开关应断开；（2）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，滑片应移到A处；（3）连好电路，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数接近3V，说明电压表与电源两极相连，即电路故障应为小灯泡断路；（4）根据小灯泡的I﹣U图象可知，随着灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流增大，根据公式P=UI可知，灯泡的实际功率增大；由I﹣U图象可知，当灯泡的额定电压U额=2．5V时，所对应的电流I额=0．3A，灯泡额定功率：P额=U额I额=2．5V×0．3A=0．75W；（5）根据等效替代的思想，可通过计算定值电阻R0的电压间接得到灯泡L的电压，所以将已知阻值的电阻R与小灯泡并联，电流表K测定值电阻R的电流；当R两端电压为2．5V时灯泡正常发光，测出此时通过灯泡的电流即可．电路图如下：

①根据电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表K示数：Ik=U/R=2．5V/5Ω=0．5A，此时灯泡正常发光；②读出此时电流表A的示数IL；③则小灯泡额定功率的表达式：P额=U额IL=2．5V×IL。