Question

用电压表和电流表测定额定电压为2.5V灯泡的额定功率，电路如图甲所示：

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______ 端（填“A”或“B”）；

（2）闭合开关后，小灯泡不亮，但电压表有示数，经检查，图中a、b、c三根导线中有一根断了，则该导线是______（选填字母“a”、“b”或“c”）；

（3）排除故障后测量灯泡额定功率：闭合开关，缓慢移动滑片，直至______时停止移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是______W，若此时换成“2.5V 0.6W”的另一灯泡，那么该灯泡的实际功率______0.6W（选填“>”、“<”或“=”）；

（4）假如实验中电流表或电压表损坏，还能测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率吗？他们设计了如下图所示的4种电路，电源电压恒定不变，滑动变阻器R₁的最大阻值和R₀阻值已知，其中不能测出小灯泡额定功率的是______。

A.B.C.D.

Answer

A b 电压表示数为2.5V 0.5 ＜ A

【解析】

（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；

（2）闭合开关后，小灯泡不发光，根据电压表有示数分析断路位置；

（3）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求灯的额定功率；若此时换成“2.5V 0.6W”的另一灯泡，根据，比较两灯的电阻大小，由分压原理确定这个灯的电压与2.5V的大小，据此回答；

（4）小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压已知，关键是测出灯泡正常发光时的电流。

(1)[1]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的A端；

(2)[2]闭合开关后，小灯泡不发光，电压表有示数，说明电压表与电源的两端相连，故障应该是与电压表并联的部分发生断路了，经检查，图中a、b、c三根导线中有一根断了，则该导线是b；

(3)[3]为测量灯泡额定功率，根据灯在额定电压下的功率为额定功率，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为2.5V时停止移动滑片；此时电流表的示数如图乙所示，

[4]由甲图知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A，

则灯泡的额定功率

[5]若此时换成“2.5V 0.6W”的另一灯泡，根据可知，该灯泡的电阻小于原来灯的电阻，由串联分压原理可知，此时该灯泡两端分得的电压小于2.5V，小于该灯额定电压，故此灯的实际功率小于额定功率，即实际功率P实<0.6W；

(4)[6]A．由图知，通过开关的转换，不能判断灯泡是否正常发光（灯泡电压是否达到2.5V），不能测灯泡正常发光电流，所以不能测出灯泡的额定功率，故A项符合题意；

B．由图知，闭合S1，开关S2接左侧触点时，灯与R0并联，电流表测R0电流，调节变阻器使电流表示数与R0的乘积为2.5V时，即R0两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，再将开关S2接下面的触点，此时电流表测灯与R0的总电流，由并联电路电流特点可计算出灯泡正常发光电流，由P=UI可计算出灯泡的额定功率，即能测出灯泡的额定功率，故B项不符合题意；

C．由图知，灯与定值电阻R0、变阻器串联，闭合S1，开关S2接下侧触点时，电压表测灯泡两端电压，调节变阻器使电压表示数等于2.5V，即灯泡正常发光，再将开关S2接右侧的触点，此时电压表测灯与R0的总电压，先利用串联电路电压规律，计算出R0两端电压U0，再根据欧姆定律计算出通过它的电流，即灯泡正常发光电流，由P=UI可计算出灯泡的额定功率，即能测出灯泡的额定功率，故C项不符合题意；

D．由图知，可先闭合S1，开关S2接下面触点，灯与变阻器R1串联，调节变阻器R1使电压表示数为2.5V，此时灯泡正常发光，再将开关S2接上面的触点，可通过调节R2使电压表仍为2.5V（此时R2连入电路的阻值等于灯泡正常发光时的电阻）；

接着保持R2滑片位置不变，将R1滑片的调到左端，读出电压流表示数U，即为电源电压，再将R1滑片的调到右端，读出电压表示数U2，即为R2的电压U2，此时R1的电压为U-U2，由于滑动变阻器R1的最大阻值已知，则通过滑动变阻器R1的电流为

，

由串联电路电流特点可知，通过R2的电流

，

再由欧姆定律可知R2的电阻

，

再由可计算灯的额定功率，故D项不符合题意。