Question

【題目】小明所在的物理實(shí)驗(yàn)小組在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線將實(shí)物電路圖連接完整（要求滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大）；

（___________）

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

測試元件	燈泡	開關(guān)
電壓表示數(shù)情況	無示數(shù)	有示數(shù)

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

(4)同組的小華在實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞，為了測出該小燈泡的額定功率，小華在實(shí)驗(yàn)室選了一個(gè)10Ω的電阻R0和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖（電源電壓為6V且保持不變）。實(shí)驗(yàn)步驟如下，請幫他補(bǔ)充完整：

①閉合開關(guān)S，S1接b，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電壓表的示數(shù)為2.5V；

②_________________________________，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)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(guān)接觸不良（或開關(guān)斷路） A 0.625 保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng)，將S1接a

【解析】

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

(2)電壓表與開關(guān)并聯(lián)有示數(shù)，說明電壓表串聯(lián)在電路中測電源的電壓，即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦贰?/span>

(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(jù)圖像信息得出燈泡正常工作時(shí)的電流，根據(jù)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(lián)，首先使燈泡兩端的電壓等于2.5V，然后測出此時(shí)定值電阻兩端的電壓，便可求出電路中的電流，根據(jù)計(jì)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(lián)，由滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大可知，變阻器接入電路的阻值變小，即燈泡與滑動(dòng)變阻器A接線柱相連，如下圖所示：

(2)[2]開關(guān)相當(dāng)于導(dǎo)線，其阻值為0，而電壓表與開關(guān)并聯(lián)有示數(shù)，說明電壓表串聯(lián)在電路中測電源的電壓，則電路故障為開關(guān)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(jù)串聯(lián)分壓原理可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)減小，即變阻器的滑片向A端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V。

[4]根據(jù)圖像信息可知，燈泡正常工作時(shí)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(dòng)，將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)a，讀出電壓表的示數(shù)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(dá)式為