Question

【題目】在測定 2.5V 小燈泡額定功率的實驗中，電源電壓恒定。

（1）小紅同學根據如圖甲所示電路進行實驗。實驗過程中，燈泡突然不亮，電流表無示數、電壓表有明顯的示數。經檢查，導線連接完好，則可能的故障是_____。

（2）當電壓表示數是 2.2V 時，為了測出小燈泡的額定功率，應將滑片向_____移動（選填“左” 或“右”），當移到合適位置時，電流表示數是 0.3A，則這個小燈泡的額定功率為_____W。

（3）小明同學沒有電流表，但是他利用如圖乙所示的電路測出了另外一只額定電壓也是 2.5V 的小燈泡的額定功率。電源電壓 6V，滑動變阻器 A、B 分別標有“50Ω 1A”和“30Ω 1.5A” 的字樣。

①閉合開關 S、S1，斷開開關 S2，移動滑動變阻器 A 的滑片，使電壓表的示數為_____V， 此時小燈泡正常發光；

②閉合開關 S、S2，斷開開關 S1，保持滑動變阻器_____的滑片位置不變，移動滑動變阻 器_____的滑片，使電壓表示數為_____V；

③保持滑動變阻器B 滑片位置不動，移動滑動變阻器 A 的滑片位置至阻值最大處，此時電壓表的示數為 1V，則這個小燈泡的額定功率為_____W。

Answer 1

【答案】燈泡斷路 左 0.75 2.5 A B 2.5 0.625

【解析】

（1）小紅同學根據如圖甲所示電路進行實驗。實驗過程中，燈泡突然不亮，說明沒有電流通過小燈泡；電壓表有明顯的示數，說明和電壓表并聯的燈斷路，電壓表串聯在電路了，導致電路電阻太大，電壓表分擔大部分電源電壓。所以電壓表有明顯的示數，電流表無示數。所以電路故障是燈泡斷路。

（2）要測小燈泡的額定功率，應使電壓表的示數由2.2V增加到2.5V滑動變阻器應減小接入電路中的電阻，增大電路中的電流。所以滑片應向左移動。當電壓表的示數為2.5V時，電流表的示數為0.3A。則這個小燈泡的額定功率為P額=U額I=2.5V0.3=0.75W。

（3）①閉合開關 S、S1，斷開開關 S2，移動滑動變阻器 A 的滑片，使電壓表的示數為2.5V， 此時小燈泡正常發光；②閉合開關 S、S2，斷開開關 S1，保持滑動變阻器A的滑片位置不變，移動滑動變阻器B的滑片，使電壓表示數為2.5V；根據等效替代法，此時變阻器B連入電路的電阻大小等于燈泡正常發光時的電阻大小。③保持滑動變阻器B 滑片位置不動，移動滑動變阻器 A 的滑片位置至阻值最大處，此時電壓表的示數為 1V，則滑動變阻器A的電壓為：UA= 6V1V=5V，通過滑動變阻器A的電流為（即串聯電路中的電流）：I==0.1A。由歐姆定律可得，滑動變阻器B的電阻為：RB===10，根據②可知，當燈泡和滑動變阻器B的電壓都為2.5V時，燈泡的電阻與滑動變阻器B的電阻相同，為10，則燈的額定功率為：P額=0.625W。