Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小丹設計了如圖甲所示的電路圖，已知小燈泡的額定電壓為2.5 V，滑動變阻器規格為“20 Ω　1 A”，電源由2節新干電池串聯組成。

(1)用筆畫線代替導線，幫助小丹按電路圖甲將圖乙電路連接完整。（要求導線不交叉）

（____）

(2)閉合開關前，應將滑動變阻器滑片置于_____端（填字母）。

(3)連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不發光，電流表有示數，電壓表無示數，則電路故障可能是_____。

(4)排除故障后，移動滑片，使電壓表的示數為2.5 V，電流表示數如圖丙所示為_____A，則小燈泡的額定功率為_____W， 此時燈絲的電阻為_____Ω。

(5)小丹經過思考，發現用兩只電流表和一個阻值為R0的定值電阻也可以測出小燈泡的額定功率。她設計的電路如圖丁所示，具體操作是：閉合開關S，調節滑動變阻器使電流表A1的示數為I1時，小燈泡正常發光，此時電流表A2的示數為I2.則小燈泡額定功率的表達式為P額＝_____。（用I1、I2、R0表示）

Answer 1

【答案】 A 小燈泡短路（或電壓表短路） 0.2 0.5 12.5 I1R0（I2－I1）

【解析】

(1)連接電路圖時，要看清電表量程的選擇，正負接線柱接正確，滑動變阻器要“一上一下”接線，一定要與電路圖保持一致，連接電路如答圖所示；(2)閉合開關前，滑動變阻器一定要接入最大阻值，起到保護電路的作用，由于下端接B接線柱，所以滑片應滑到A端；(3)連接好電路，閉合開關后小燈泡不亮，電流表有示數，說明電路仍是通路，電壓表無示數，說明小燈泡短路（或電壓表短路）；(4)此問考查電表的讀數問題，一定要看清接線柱所接量程和分度值，電流表讀數為 0.2 A，當電壓表示數為2.5 V，說明小燈泡正常發光，此時電流為額定電流，P＝UI＝ 2.5 V×0.2 A＝ 0.5 W；再根據歐姆定律得R＝＝＝12.5 Ω；(5)用兩只電流表和一個已知電阻間接測量小燈泡的額定功率時，需要調節到小燈泡正常發光的情況，閉合開關S，調節變阻器使電流表的示數為I1時，小燈泡正常發光，此時電流表測量干路電流為I2，因此通過小燈泡的電流IL＝I2－I1，此電流為小燈泡的額定電流；又因為電路連接方式為并聯，并聯電壓相等，因此小燈泡的額定電壓U額＝I1R0，P額＝U額I額＝I1R0（I2－I1）。