Question

在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已知被测灯泡的额定电压为2．5V，实验台上给小明提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0﹣0．6A、0﹣3A）、电压表（0﹣3V、0﹣15V）、“50Ω、1A”和“10Ω、1．5A”两种规格的滑动变阻器，额定电压为2．5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω）、开关各一个，导线若干．

（1）为顺利完成实验，小明在实验中应选用规格为      的滑动变阻器．

（2）如图1所连的实物图有一条导线连错，请在错误导线上画“×”，同时补画出正确的连线．

（3）电路改正后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是     ．

（4）排除故障后，小明闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图2所示，此时电压表的示数为     V，继续调节滑片使小灯泡正常发光后，电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定电功率为      W．

（5）在这次实验中，小明还尝试了在无电流表的情况下，测量小灯泡的额定电功率，老师给他补充了一个已知电阻R₀和一个单刀双掷开关，请你帮助他把实验步骤补充完整（图3为小明的实验电路图）

简要实验步骤：

A、闭合S₁，S₂接2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2．5V；

B、             ；

小灯泡额定功率表达式：P_额=         ．

Answer

（1）50Ω 1A；

（2）

（3）小灯泡短路；

（4）2．4；1．2；

（5）将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；2．5V×．

【解析】

试题分析：（1）已知被测灯泡的额定电压为2．5V，滑动变阻器要分去6V﹣2．5V=3．5V，由分压原理=，变阻器的最小电阻R滑=×RL=×10Ω=14Ω，

选“50Ω、1A”规格的滑动变阻器；

（2）连接电流表右接线柱与电压表左接线柱的导线错误，电压表应并联在灯的两端，同时电压表应选用小量程，如图所示；

（3）电流表有示数说明电路是通路；小灯泡不亮、电压表无示数，说明与电压表并联的小灯泡被短路，电压表测导线的电压，所以，原因是小灯泡短路；

（4）电压表选用小量程，分度值为0．1V，示数为2．4V，电流表选用小量程，分度值为0．02A，示数 为0．5A，因此时时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定电功率P额=U额I=2．4V×0．5A=1．2W；

（5）①闭合开关Sl，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2．5V；

②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，因电路的连接没有改变，各电阻的电压保持不变，所以，此时灯泡仍正常发光，由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，定值电阻R0两端的电压为U﹣2．5V，由欧姆定律可得，此时通过灯泡的电流等于通过定值电阻的电流I=，小灯泡的额定电功率为P额=U额I=2．5V×．

故答案为：（1）50Ω 1A；

（2）如上图所示；

（3）小灯泡短路；

（4）2．4；1．2；

（5）将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；2．5V×．