Question

测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

（1）用笔画线代替导线，连接完整如图a所示的实物电路；________

（2）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是_______________________（写出一种即可）；

（3）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示，要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向_______（选填“A”或“B”）移动；

（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图c所示的I – U图象。由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是______Ω，额定功率是________W；

（5）小明完成上述实验后，小红发现电流表已坏，她利用剩余器材和老师又给的两个开关S₁、S₂及定值电阻R₀和导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量。请你在图d的虚线框内画出小红完成实验设计的电路图。 ________

 

Answer

灯炮处开路 B 10 0.5

【解析】

(1)[1]电流表的量程选0∼0.6A与灯串联，如下所示；

(2)[2]连好电路后闭合开关，移动滑片变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路出现断路，电压表有示数，说明电压表到电源间是通路，所以故障可能是小灯泡断路。

(3)[3]灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为额定电压。

(4)[4]由绘制得如图丙所示的I−U图象知，小灯泡两端电压是1.5V时，电流为0.15A，由欧姆定律，其电阻是

R′===10Ω

小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是10Ω。

[5]灯在额定电压下的电流为0.2A，故小灯泡的额定功率是

P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W

小灯泡的额定功率是0.5W。

(5)[6]如图，灯泡与已知电阻、滑动变阻器串联，移动滑动变阻器滑片，当灯泡并联的电压表示数为2.5V时，灯泡正常工作。滑动变阻器滑片位置不变，闭合S2、断开S1，使电压表并联在灯泡与R0两端。根据串联电路电压规律求出R0电压，利用欧姆定律求R0电流，即灯泡额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率。