Question

【題目】小明用圖甲所示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。

(1)請你用筆畫線代替導線，幫小明把圖甲電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片向左滑動時燈泡變亮。

（_______）

(2)正確連接電路后，閉合開關，小燈泡不發光，電流表無示數，電壓表示數約等于電源電壓，則故障原因可能是_____。

(3)故障排除后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.5V．此時電流表的示數如圖乙所示，則通過小燈泡的電流是_____A，小燈泡的額定功率是_____W。

(4)完成實驗后，小明又設計了如圖丙所示的電路圖，只用電壓表就測量出額定電壓為U額的小燈泡的額定功率。已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0．請將實驗步驟補充完整。

①_____(填三個開關閉合與斷開情況)，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為_____，小燈泡正常發光。

②保持滑動變阻器滑片位置不動，_____ (填三個開關閉合與斷開情況)，記錄電壓表示數為U滑。

③小燈泡額定功率的表達式P額＝_____(用已知量和所測物理量符號表示)。

Answer 1

【答案】如上所示 燈泡斷路 0.26 0.65 閉合S、S2，斷開S1 2.5 閉合S、S1，斷開S2 ×（U﹣U滑）

【解析】

(1)[1]因滑動變阻器的滑片向左滑動時燈泡變亮，即電流變大，變阻器連入電路的電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，如下圖所示：

(2)[2]正確連接電路后，閉合開關，小燈泡不發光，電流表無示數，說明電路存在斷路，電壓表示數約等于電源電壓，則故障原因可能是燈泡斷路；

(3)[3]故障排除后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.5V，此時電流表的示數如圖乙所示，電流表分度值為0.02A，則通過小燈泡的電流是0.26A；

[4]小燈泡的額定功率是

P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；

(4)實驗步驟：

①[5][6]閉合S、S2，斷開S1，定值電阻短路，燈與變阻器串聯，電壓表測變阻器的電壓，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為U﹣U額，小燈泡正常發光；

②[7]保持滑動變阻器滑片位置不動，閉合S、S1，斷開S2，燈短路，變阻器與定值電阻串聯，記錄電壓表示數為U滑。

③[8]在②中根據串聯電路電壓的規律和分壓原理有：

，

R滑＝R0，

在①中，通過變阻器的電流即燈的額定電流：

IL＝×（U﹣U滑）；

小燈泡額定功率的表達式：

P額＝U額IL＝U額××（U﹣U滑）。