Question

两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况。提供的器材有:两个实验室用小灯泡（一个字迹模糊，一个标有“2.5V”）、两种规格滑动变阻器（“0~10Ω”、 “0~20Ω”）， 两个电源（电压相等且保持不变）、电流表和电压表各两个、两个开关、导线若干。

（1）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动到阻值最_____端（选填“左”或“右”）；

（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，产生此现象的可能原因是_____ （写一条即可）；

（3）甲、乙两组同学按如图甲连接好电路后，再把电压表并联，调节滑片过程中两电表示数和灯的亮度都发生变化，当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时，电压表示数均为2.5V，电流表示数也相同（图乙），此时甲组的灯泡比乙组的暗。则甲组同学所测灯泡的电功率为_____W。

Answer

右 灯泡短路 1.25

【解析】

(1)[1]闭合开关前，变阻器处于阻值最大处，即将滑动变阻器滑片移动到阻值最右端；

(2)[2] 闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，发现灯泡不亮，产生此现象的可能原因是灯泡短路；

(3)[3]甲、乙两组同学按如图甲连接好电路后，再把电压表并联，调节滑片过程中两电表示数和灯的亮度都发生变化，故电压表都没有接在电源两端；当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时，电流表示数也相同，图乙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.5A，此时甲组的灯泡比乙组的暗，说明

PL甲＜PL乙，

根据P=UI可知，

UL甲＜UL乙，

根据串联电路电压的规律得到

U滑甲＞U滑乙，

由U=IR得到

R滑甲＞R滑乙，

即甲中变阻器连入电路中的电阻为10Ω，乙中变阻器连入电路中的电阻为5Ω，如下图所示：

因电压表示数均为2.5V，甲组实验中，由欧姆定律，变阻器的电压为：

U滑甲=IR滑甲=0.5A×10Ω=5V；

故甲组中电压表只能并联在灯的两端；同理，乙组实验中，由欧姆定律，变阻器的电压为：

U滑乙=IR滑乙=0.5A×5Ω=2.5V，

故电压表并联在变阻器的两端。甲组同学所测灯泡的电功率为：

P甲=UL甲I=2.5V×0.5A=1.25W。