Question

【题目】小明按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率，部分实验数据和现象如下表：

实验次数	电压表示数／V	电流表示数／A	灯泡亮度
1	1	0.2	较暗
2	2.5		正常发光
3	6	0	不发光

（1）第3次实验电路故障是________；分析表中实验数据可知，所用电源电压约为________。

（2）若小明手边有“1.5A 50Ω ”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，“0—3V”和“0—15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为________，为了实验过程中不换量程，选用的电压表量程为________。

（3）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U1／I1=1V／0．2A=5Ω，现计算出灯泡两端电压为2．5V时的功率P==1.25W，则灯泡的额定功率________(选填“>”、“=”、“<”)1.25W。

Answer 1

【答案】小灯泡断路 6V “1.5A 50Ω” 0~15V ＜

【解析】

（1）由表中第3次实验数据，根据电流表示数为0，而电压表示数为6V分析原因，确定电源电压。

（2）由表中第1组数据，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻，再根据串联电路电压的规律，求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出变阻器连入电路中的电阻，确定所选用的变阻器。

（3）因为灯泡两端电压增大，灯泡亮度增大，灯丝温度升高，灯丝电阻随电压的增大而增大。正常发光时的电阻大于第一次实验时的灯丝电阻，即R＞5Ω，由可知计算出的额定功率偏大还是偏小。

（1）由表中第3次数据可知，电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为6V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联小灯泡断路，导致电压表串联在电路中了，因此电压表示数为电源电压6V。

（2）由表中数据可知，当电压为UL=1V时，通过的电流为IL=0.2A，由欧姆定律可求此时灯泡的电阻。

根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UL=6V-1V=5V，变阻器的电压为灯泡电压的倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为灯泡电阻的5倍，即为5×5Ω=25Ω，故选用“1.5A 50Ω”的变阻器。

由电源电压为6V可知，所选用的电压表量程为0~15V。

（3）第1次实验数据计算出灯泡的电阻，灯泡两端电压增大，灯丝温度升高，灯丝电阻增大，此时R＞5Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率，此时计算的额定功率偏大。所以灯泡的额定功率小于1.25W。