Question

【題目】在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，已知被測燈泡的額定電壓為2．5V，實驗臺上給小明提供的器材有：6V蓄電池、電流表（0﹣0．6A、0﹣3A）、電壓表（0﹣3V、0﹣15V）、“50Ω、1A”和“10Ω、1．5A”兩種規格的滑動變阻器，額定電壓為2．5V的小燈泡（正常發光時的電阻約為10Ω）、開關各一個，導線若干．

（1）為順利完成實驗，小明在實驗中應選用規格為 的滑動變阻器．

（2）如圖1所連的實物圖有一條導線連錯，請在錯誤導線上畫“×”，同時補畫出正確的連線．

（3）電路改正后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，原因可能是 ．

（4）排除故障后，小明閉合開關，調節滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數如圖2所示，此時電壓表的示數為 V，繼續調節滑片使小燈泡正常發光后，電流表的示數如圖2所示，則小燈泡的額定電功率為 W．

（5）在這次實驗中，小明還嘗試了在無電流表的情況下，測量小燈泡的額定電功率，老師給他補充了一個已知電阻R0和一個單刀雙擲開關，請你幫助他把實驗步驟補充完整（圖3為小明的實驗電路圖）

簡要實驗步驟：

A、閉合S1，S2接2，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2．5V；

B、 ；

小燈泡額定功率表達式：P額= ．

Answer 1

【答案】（1）50Ω 1A；

（2）

（3）小燈泡短路；

（4）2．4；1．2；

（5）將開關S2撥到觸點1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數U；2．5V×．

【解析】

試題分析：（1）已知被測燈泡的額定電壓為2．5V，滑動變阻器要分去6V﹣2．5V=3．5V，由分壓原理=，變阻器的最小電阻R滑=×RL=×10Ω=14Ω，

選“50Ω、1A”規格的滑動變阻器；

（2）連接電流表右接線柱與電壓表左接線柱的導線錯誤，電壓表應并聯在燈的兩端，同時電壓表應選用小量程，如圖所示；

（3）電流表有示數說明電路是通路；小燈泡不亮、電壓表無示數，說明與電壓表并聯的小燈泡被短路，電壓表測導線的電壓，所以，原因是小燈泡短路；

（4）電壓表選用小量程，分度值為0．1V，示數為2．4V，電流表選用小量程，分度值為0．02A，示數 為0．5A，因此時時小燈泡正常發光，則小燈泡的額定電功率P額=U額I=2．4V×0．5A=1．2W；

（5）①閉合開關Sl，將S2撥到觸點2，移動滑片，使電壓表的示數為2．5V；

②再將開關S2撥到觸點1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數U，因電路的連接沒有改變，各電阻的電壓保持不變，所以，此時燈泡仍正常發光，由于串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，定值電阻R0兩端的電壓為U﹣2．5V，由歐姆定律可得，此時通過燈泡的電流等于通過定值電阻的電流I=，小燈泡的額定電功率為P額=U額I=2．5V×．

故答案為：（1）50Ω 1A；

（2）如上圖所示；

（3）小燈泡短路；

（4）2．4；1．2；

（5）將開關S2撥到觸點1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數U；2．5V×．