Question

【題目】小明所在的物理實驗小組在“測量小燈泡電功率”的實驗中，所用電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。

(1)如圖甲所示為小明連接的部分電路圖，請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整（要求滑片向左移動時，電流表示數變大）；

（___________）

(2)正確連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，于是小明用一完好的電壓表進行電路故障檢測，把電壓表并聯在某電路元件兩端，測量結果如表所示，則電路發生的故障可能是____________；

測試元件	燈泡	開關
電壓表示數情況	無示數	有示數

(3)閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數為2.2V，若要測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器滑片P向____________（選填“A”或“B”）端移動，直至電壓表的示數為2.5V。小明移動滑片P記下多組對應 電壓表和電流表的示數，繪制成圖乙所示的I－U圖像，根據信息可算出小燈泡的額定功率是_________W。

(4)同組的小華在實驗時，發現電流表已經損壞，為了測出該小燈泡的額定功率，小華在實驗室選了一個10Ω的電阻R0和一個單刀雙擲開關，設計了如圖丙所示的電路圖（電源電壓為6V且保持不變）。實驗步驟如下，請幫他補充完整：

①閉合開關S，S1接b，調節滑動變阻器R使電壓表的示數為2.5V；

②_________________________________，讀出此時電壓表的示數為U；

則小燈泡額定功率P額＝ ____________（用已知量和測量量表示）。

Answer 1

【答案】 開關接觸不良（或開關斷路） A 0.625 保持滑動變阻器的滑片位置不動，將S1接a

【解析】

(1)電壓表與燈泡并聯，小燈泡的額定電壓為2.5V，據此選擇電壓表的量程，由滑動變阻器的滑片向左移動時電流表示數變大可知，變阻器接入電路的阻值變小，據此連接電路圖。

(2)電壓表與開關并聯有示數，說明電壓表串聯在電路中測電源的電壓，即電壓表并聯的部分斷路。

(3)要測量燈泡的額定電功率，需使燈泡兩端的電壓等于額定電壓等于2.5V；根據圖像信息得出燈泡正常工作時的電流，根據得出小燈泡額定功率。

(4)在沒有電流表的情況下，利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯，首先使燈泡兩端的電壓等于2.5V，然后測出此時定值電阻兩端的電壓，便可求出電路中的電流，根據計算出燈泡的額定電功率。

(1)[1]小燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為03V，且與燈泡并聯，由滑動變阻器的滑片向左移動時電流表示數變大可知，變阻器接入電路的阻值變小，即燈泡與滑動變阻器A接線柱相連，如下圖所示：

(2)[2]開關相當于導線，其阻值為0，而電壓表與開關并聯有示數，說明電壓表串聯在電路中測電源的電壓，則電路故障為開關斷路。

(3)[3]由圖知，電壓表的量程為03V，分度值為0.1V，則燈泡兩端的電壓為2.2V<2.5V，則為了測小燈泡的額定功率，根據串聯分壓原理可知，滑動變阻器接入電路的阻值應減小，即變阻器的滑片向A端移動，使電壓表的示數為2.5V。

[4]根據圖像信息可知，燈泡正常工作時的電流，則燈泡的額定功率

(4)②[5]再測定值電阻兩端的電壓，保持滑片的位置不動，將開關S2撥到觸點a，讀出電壓表的示數U，則定值電阻兩端的電壓為U2.5V。

③[6]電路中的電流

則燈泡額定功率的表達式為