Question

小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验．他按图正确连接电路，所用电源电压为4.5伏且不变，小灯上标有“2.5V”字样．
（1）该实验中，串联一个滑动变阻器的目的是为了    ．
（2）闭合电键前，应先将图中滑动变阻器R的滑片P移至最    端（选填“左”或“右）．
（3）闭合电键后，他发现两电表的示数均不发生变化．
①若灯L或变阻器R发生故障，则故障原因是    ．
②若灯L和变阻器R同时发生故障，则故障原因是    ．
（4）小明换用相同规格的完好器材按正确步骤重新实验，发现当小灯正常发光时电流表的示数为0.2安，则小灯的额定功率为    瓦，此时变阻器R连入电路的电阻为    欧．

Answer

（1）从实验的实际过程出发考虑即可判断；
（2）在闭合开关前滑片应打到最大的阻值处，所以据图中所提示的变阻器进行分析判断即可；
（3）闭合电键后，他发现两电表的示数均不发生变化，即原来都有示数，闭合后示数不变，故说明两电表示数都是0，故此电路是断路，所以若是灯L或变阻器R发生故障，即是由于这两个中的某一个发生断路造成的；同时也有可能是由于上述两个同时发生故障造成的，故据此分析即可判断．
（4）小灯泡在额定电压下的功率是额定功率，故据公式P=UI计算即可；
知道此时的电源电压，即可计算出此时的变阻器的电压，在据串联电路电流相等的关系，结合欧姆定律即可判断．
【解析】
（1）在“测定小灯泡的电功率”实验中，由于电源所提供的电压不一定是灯泡的额定电压，所以通过滑动变阻器的条件，我们可以让灯泡的电压为额定电压或我们方便研究所用的电压值，所以这里串联一个滑动变阻器的目的是为了改变小灯两端电压；
（2）在闭合开关前滑片应打到最大的阻值处，此时变阻器的滑片右边的电阻丝接入电路，所以闭合开关前，滑片应打到最左边；
（3）①闭合电键后，两表示数不变，故说明两电表示数都是0，故此电路是断路，所以若是灯L或变阻器R发生故障，即只能是变阻器R断路造成的，若是灯泡断路，变阻器R完好，此时电流表无示数，但电压表会有示数；
②此时若灯L和变阻器R同时发生故障，则故障原因是灯L和变阻器R同时断路或灯L短路变阻器R断路；
（4）发现当小灯正常发光时电流表的示数为0.2安，即此时的电压是2.5V，所以此时的功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由于电源电压是4.5V，小灯泡的电压是2.5V，故此时变阻器的电压是4.5V-2.5V=2V，此时变阻器的电流是0.2A，
故变阻器接入电路的电阻是：据I=得，R===10Ω；
故答案为：（1）改变小灯两端电压；（2）左；（3）①变阻器R断路；②灯L和变阻器R同时断路或灯L短路变阻器R断路；（4）0.5；10．