Question

【題目】實驗室電源電壓為6V，要測量小燈泡的額定功率，某同學選擇一個額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右的小燈泡，并畫出了電路圖（圖甲）。

（1）若按照該同學設計的電路圖進行實驗，實驗室里有最大阻值是10Ω和50Ω的滑動變阻器，你認為應該選擇最大阻值為_______Ω的滑動變阻器；

（2）將圖乙中的滑動變阻器和電壓表（選用合適的量程）接入電路__________；

（3）在實驗器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關，燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數，按照圖乙的連接圖判斷，要讓燈泡發光，你的操作是__________________；

調整電路正常后開始實驗，在調節滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表突然變得無示數，電壓表的示數是6V，你判斷故障可能是__________________；

（4）為進一步確定小燈泡亮度與電壓的關系，做了多次實驗，并根據實驗數據繪出了小燈泡的U－I圖像（如圖丙所示）。請根據圖像信息計算出小燈泡的額定功率是______W。

Answer 1

【答案】 50 將滑動變阻器的滑片向左移動 小燈泡斷路 0.5

【解析】（1）額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，因串聯電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流： ，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V，滑動變阻器接入電路中的電阻： ，故選最大阻值是50Ω的滑動變阻器；（2）燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0～3V且與燈泡并聯，滑動變阻器的任意上方接線柱與燈泡相連，如下圖所示：

（3）電壓表和電流表都有示數說明電路通路且燈泡沒有短路，燈泡不亮的原因是實際功率太小，下一步的操作是：將滑動變阻器的滑片向左移動；燈泡突然熄滅，電流表的示數突然變得無示數，電壓表的示數是6V，說明電壓表并聯部分斷路，故障可能是小燈泡斷路；（4）由圖象可知，燈泡兩端的電壓UL=2.5V時，通過的電流IL=0.2A，則燈泡的額定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W．故答案為：（1）50；（2）如上圖所示；（3）將滑動變阻器的滑片向左移動；小燈泡斷路；（4）0.5．