Question

在测量小灯泡额定功率的实验中，提供的是恒为5V的学生电源。已知小灯泡的额定电压为2.5V（灯正常发光时电阻约为12Ω）。如图甲是设计的实验电路图，图乙是已连接完整的实验电路：

(1)实验中测量小灯泡额定功率的原理是________；

(2)小捷同学在检查图乙的电路连接时发现其中有一根导线接错了，请你在图乙中错误的那根导线上打一个“×”，然后用一根笔画线代替导线使电路连接正确；

（_________）

(3)连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮。她将滑片由最右端向左端移动过程中，开始一段时间灯泡仍然不亮，两表均无示数，但当滑片移动到滑动变阻器的线圈某点M时，灯突然发光，电压表、电流表均有示数，他立即断开开关，查找原因，你认为出现以上现象的原因可能是（________）；

A.滑动变阻器被短路    B.滑动变阻器线圈在M点右侧附近有断路

C.滑动变阻器最大阻值太大    D.滑动变阻器线圈在M点左侧附近有断路

(4)更换了一个“8Ω   0.5A”的滑动变阻器后，重新连接电路继续实验，但闭合开关后，无论怎样移动滑片，电压表的示数始终_______ （选填“大于”“小于”或“等于”）2.5V，如手边只有一个标有“10Ω，0.5A”的滑动变阻器R₁和一个20Ω的定值电阻R₂可选用，为了完成实验，应采取的措施是：断开开关，将_____ （选填“R₁”、 “R₂”或“R₁与R₂一起”）串联在原电路中；

(5)小捷重新按要求正确连接好电路并规范操作，闭合开关，缓慢移动标有“8Ω，0.5A”的滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙，则灯泡的额定功率为________W，此时标有“8Ω，0.5A”的滑动变阻器消耗的功率为__________W。

Answer

P=UI B 大于 R1 0.5 0.01

【解析】

(1)[1]伏安法测量小灯泡额定功率的原理是：P=UI。

(2)[2]电压表应与灯泡并联，电流表、灯泡、滑动变阻器串联，如图所示：

(3)[3]灯泡不亮，两表均无示数，说明电路有断路；当滑片移动到线圈某点M时，灯突然发光，电压表、电流表均有示数，说明滑动变阻器线圈在M点右侧附近有断路。故选B。

(4)[4]由题意知，总电压为5V，滑动变阻器两端的电压应为

U滑=5V−2.5V=2.5V

根据串联电路的电流相等

=

解得

R滑=12Ω

由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是较小，灯泡两端始终大于2.5V。

[5]为了达到实验目的，可以再在电路中串联一个电阻，若串联20Ω的定值电阻，20Ω12Ω，显然太大，故串联“10Ω，0.5A”的滑动变阻器R1后重新实验。

(5)[6]电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，读数为0.2A，灯泡的额定功率

PL=ULI=2.5V×0.2A=0.5W

灯泡的额定功率为0.5W。

[7]将滑动变阻器R1当做定值电阻使用，即R1=10Ω，R1两端的电压

U1=I R1=0.2A10Ω=2V

此时标有“8Ω，0.5A”的滑动变阻器两端的电压

U滑=U-UL-U1=5V-2.5V-2V=0.5V

该滑动变阻器消耗的功率为

P滑=U滑I=0.5V×0.2A=0.01W

标有“8Ω，0.5A”的滑动变阻器消耗的功率为0.01W。