Question

【题目】在测定 2.5V 小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定。

（1）小红同学根据如图甲所示电路进行实验。实验过程中，灯泡突然不亮，电流表无示数、电压表有明显的示数。经检查，导线连接完好，则可能的故障是_____。

（2）当电压表示数是 2.2V 时，为了测出小灯泡的额定功率，应将滑片向_____移动（选填“左” 或“右”），当移到合适位置时，电流表示数是 0.3A，则这个小灯泡的额定功率为_____W。

（3）小明同学没有电流表，但是他利用如图乙所示的电路测出了另外一只额定电压也是 2.5V 的小灯泡的额定功率。电源电压 6V，滑动变阻器 A、B 分别标有“50Ω 1A”和“30Ω 1.5A” 的字样。

①闭合开关 S、S1，断开开关 S2，移动滑动变阻器 A 的滑片，使电压表的示数为_____V， 此时小灯泡正常发光；

②闭合开关 S、S2，断开开关 S1，保持滑动变阻器_____的滑片位置不变，移动滑动变阻 器_____的滑片，使电压表示数为_____V；

③保持滑动变阻器B 滑片位置不动，移动滑动变阻器 A 的滑片位置至阻值最大处，此时电压表的示数为 1V，则这个小灯泡的额定功率为_____W。

Answer 1

【答案】灯泡断路 左 0.75 2.5 A B 2.5 0.625

【解析】

（1）小红同学根据如图甲所示电路进行实验。实验过程中，灯泡突然不亮，说明没有电流通过小灯泡；电压表有明显的示数，说明和电压表并联的灯断路，电压表串联在电路了，导致电路电阻太大，电压表分担大部分电源电压。所以电压表有明显的示数，电流表无示数。所以电路故障是灯泡断路。

（2）要测小灯泡的额定功率，应使电压表的示数由2.2V增加到2.5V滑动变阻器应减小接入电路中的电阻，增大电路中的电流。所以滑片应向左移动。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数为0.3A。则这个小灯泡的额定功率为P额=U额I=2.5V0.3=0.75W。

（3）①闭合开关 S、S1，断开开关 S2，移动滑动变阻器 A 的滑片，使电压表的示数为2.5V， 此时小灯泡正常发光；②闭合开关 S、S2，断开开关 S1，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V；根据等效替代法，此时变阻器B连入电路的电阻大小等于灯泡正常发光时的电阻大小。③保持滑动变阻器B 滑片位置不动，移动滑动变阻器 A 的滑片位置至阻值最大处，此时电压表的示数为 1V，则滑动变阻器A的电压为：UA= 6V1V=5V，通过滑动变阻器A的电流为（即串联电路中的电流）：I==0.1A。由欧姆定律可得，滑动变阻器B的电阻为：RB===10，根据②可知，当灯泡和滑动变阻器B的电压都为2.5V时，灯泡的电阻与滑动变阻器B的电阻相同，为10，则灯的额定功率为：P额=0.625W。