Question

【題目】在測量小燈泡的電功率的實驗中，小強想測量一個額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。已知小燈泡正常發光時的電阻大約為10。實驗室提供如下器材：一個電壓表、一個電流表、一個開關、電壓為9V的學生電源、兩個不同規格的滑動變阻器：A：“20 2A”、B：“50 1A”、導線若干。

(1)本實驗中，應該選擇_____（選填“A”或“B”）規格的滑動變阻器。

(2)請你用筆畫線代替導線，將圖1所示電路連接完整。（要求：滑片向右滑動時，燈泡變暗）_____

(3)小強在連接好電路的最后一根導線時，發現電壓表指針立刻偏轉到最大刻度處，而小燈泡卻不亮，電流表也沒有示數，導線連接完好。根據上述現象可以看出小強在實驗操作中存在的不規范之處是_________________________，電路中存在的故障可能是___________。

(4)排除故障后，小強發現他很幸運，電壓表并沒有因此而損壞。小強便開始進行測量，調節滑動變阻器滑片位置直到電壓表讀數為2.5V，小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖2所示，則該小燈泡的額定功率為___________W。

(5)完成上述實驗后，小強進行了反思，如果剛才電壓表被損壞了，能不能換成其他的實驗器材來完成實驗呢？經過思考，小強找來了一個阻值為5的定值電阻，設計了如圖3所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率。請你幫他完成下列實驗步驟：

①將電流表接在a處，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使Ia=________A。

②保持滑動變阻器滑片的位置不變，斷開開關，將電流表接在b處，再閉合開關，讀出電流表的示數Ib。

③小燈泡額定功率的表達式為：___________（用已知量和測量量表示）。

Answer 1

【答案】B 開關沒有斷開就連接電路 小燈泡斷路 0.6 0.5

【解析】

(1)[1]小燈泡正常發光時電路電流約為

此時與其串聯的滑動變阻器接入阻值約為

由于滑動變阻器A的最大量程為20，不符合要求，故應選B。

(2)[2]因為小燈泡額定電壓為2.5V，電壓表最大量程選擇3V，當滑片向右滑動時，燈泡變暗，說明電路電流變小，滑動變阻器接入阻值變大，電路連接如圖所示：

。

(3)[3][4]小強在連接好電路的最后一根導線時，發現電壓表指針立刻偏轉到最大刻度處，而小燈泡卻不亮，電流表也沒有示數，導線連接完好；小強在實驗操作中存在的不規范之處是開關沒有斷開就連接電路，電路中存在的故障可能是小燈泡斷路，造成電壓表串聯在電路中。

(4)[5]調節滑動變阻器滑片位置直到電壓表讀數為2.5V，小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖2所示，電流表接入的量程為0.6A，分度值為0.02A，則電流表讀數為0.24A，則該小燈泡的額定功率為

(5)[6]由圖3可知，小燈泡與定值電阻并聯，根據并聯電路特點，二者兩端電壓相同，將電流表接在a處，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使燈泡兩端電壓為2.5V，則

[7]保持滑動變阻器滑片的位置不變，斷開開關，將電流表接在b處，再閉合開關，讀出電流表的示數Ib，則小燈泡額定功率的表達式為