Question

在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2. 5V。

（1）将甲图中的实物电路连接完整：____；

（2）电路连接好后，闭合开关，灯泡不亮，移动滑动变阻器滑片灯泡仍不亮，两表均无示数。当用电压表去测量其他元件两端电压时发现：U_电源＝3V，U_变阻器＝0V，U_开关＝0V，则故障原因应为____________；

（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2. 5V时，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为_______W；

（4）小明同学设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电阻R₀阻值已知），请你帮助小明完成实验操作：

①_________，使电压表示数为U_额；

②_________，记下电压表示数为U；

③小灯泡的额定电功率P_额＝_____（用U_额、R₀、U表示）。

Answer

电流表开路 0. 8 闭合开关S和S1，调节变阻器滑片 闭合开关S和S2，断开S1，变阻器滑片不动 P额＝U额（U－U额）/R0

【解析】

(1)[1]根据电路图知道，变阻器要按一下一上接入电路中与灯串联，电压表与灯并联，如下所示：

(2)[2]根据题意知道，电路连接好后，闭合开关，灯泡不亮，移动滑动变阻器滑片灯泡仍不亮，两表均无示数，说明电路断路，当用电压表去测量其他元件两端电压时发现，U电源=3V，说明电源电压为3V，U变阻器 =0V，U开关 =0V，说明开关之外的电路，变阻器之外的电路断路；所以，故障原因应为电流表开路（若灯断路，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数）；

(3)[3]电路故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，由图乙知道，电流表分度值为0.02A，电流为0.32A，故小灯泡的额定电功率是：

P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；

(4)根据题意，实验操作：

①[4]只闭合开关S和S1 ，调节变阻器滑片，使电压表示数为U额；

②[5]闭合开关S和S2 ，断开S1 ，变阻器滑片不动，记下电压表示数为U；

③[6]在①中，灯正常发光；在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，由于时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，由串联电路电压的规律知道，此时定值电阻的电压是：

U0 =U-U额，

由欧姆定律知道，灯的额定电流，即通过定值电阻的电流是：

，

小灯泡的额定电功率是：

。