Question

【题目】小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。

(1)请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。

（_______）

(2)正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是_____。

(3)故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是_____A，小灯泡的额定功率是_____W。

(4)完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整。

①_____(填三个开关闭合与断开情况)，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为_____，小灯泡正常发光。

②保持滑动变阻器滑片位置不动，_____ (填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑。

③小灯泡额定功率的表达式P额＝_____(用已知量和所测物理量符号表示)。

Answer 1

【答案】如上所示 灯泡断路 0.26 0.65 闭合S、S2，断开S1 2.5 闭合S、S1，断开S2 ×（U﹣U滑）

【解析】

(1)[1]因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示：

(2)[2]正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；

(3)[3]故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A；

[4]小灯泡的额定功率是

P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；

(4)实验步骤：

①[5][6]闭合S、S2，断开S1，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；

②[7]保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，灯短路，变阻器与定值电阻串联，记录电压表示数为U滑。

③[8]在②中根据串联电路电压的规律和分压原理有：

，

R滑＝R0，

在①中，通过变阻器的电流即灯的额定电流：

IL＝×（U﹣U滑）；

小灯泡额定功率的表达式：

P额＝U额IL＝U额××（U﹣U滑）。