Question

【题目】在测量额定电压为“2.5 V”的小灯泡的额定功率实验中：

（1）小李将实验器材连成图甲所示情况，请你用笔画线代替导线画出小李继续连接的正确接线____；

（2）小李在闭合开关前，应将滑片P移到_______(A/B)处；

（3）闭合开关，发现小灯泡没有发光，此时她应该：_______

A．立即更换灯泡

B．立即检查线路

C．先观察两电表示数情况再决定

D．立即移动滑动变阻器滑片

（4）小李随后调节滑片P到某位置时，电压表的示数恰为2.5 V，此时电流表的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是_______A，灯泡消耗的电功率是_______W；

（5）小李完成实验后，他又继续调节滑动变阻器的滑片P，记录了三组电压表和对应电流表的示数，分别算出各次的电阻值，求出各次电阻平均值，他认为这就是小灯泡正常发光的电阻，他的方法是_______（正确／不正确）的；

（6）小华在实验时发现本组的电流表已经损坏，他利用一个电压表、阻值已知的定值电阻R0、若干开关、一个滑动变阻器和若干导线也测出了该小灯泡的额定功率。请在虚线框内设计出电路图（要求：电压表只连一次，连好后不允许拆接），并写出主要的实验步骤：

①_________________________________________________________________________；

②_________________________________________________________________________。

请计算出该小灯泡的额定功率P额 ﹦_____________。(注意：灯泡的额定电压用U额表示，定值电阻的阻值用R0表示，其余用所测物理量的符号表示)

Answer 1

【答案】 A C 0.24 0.6 不正确 闭合S和S1，调节滑动变阻器的滑片P直到电压表的示数为2.5V 断开S1，闭合S2，保持滑片P不动，读出此时电压表的示数U0 （U0·U额－U额2）/R0

【解析】电功率的测量；电流表的读数方法；电流表的连接；电压表的连接；滑动变阻器的工作原理；伏安法测电阻的探究实验

（1）灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表选择0～3V量程，电压表和灯泡并联，如图：

（2）滑动变阻器接入B接线柱，闭合开关前，滑片离B接线柱最远，所以滑片处于A端；

（3）闭合电路灯泡不发光，通过观察电压表和电流表的情况判断电路是短路还是断路，然后再进行操作，故选项C是正确的；

（4）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.24A，P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；

（5）小李进行了三次实验，得到三组数据，求出电阻，计算电阻的平均值，这种方法是错误的，因为灯丝的电阻受灯丝温度影响比较大，当电压增大时，灯丝温度升高，电阻增大，灯丝在不同电压下电阻是不同的，不能通过求平均值来计算正常工作时的电阻；

（6）为能根据定值电阻的电流得知灯泡的电流，应将定值电阻、灯泡串联，变阻器也应串联在电路中，利用开关的连接能使电压表分别测出灯泡两端的电压及灯泡和定值电阻两端的总电压，如图所示：

实验步骤：

①开开关，按电路图连接实物；闭合S1 和S3 ，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V；

②保持滑片位置不动，闭合开关S1 和S2 ，测得电压表示数为ULR

③在上面的操作中，当灯正常发光后，滑片的位置不动，开关的转换没有引起电路连接关系的改变，各用电器两端的电压不变，所以，定值电阻R0两端的电压为U0 =UIR -2.5V，通过其的电流大小I=ULR2.5V/R0，根据串联电路电流的特点，通过灯的电流大小为I=ULR2.5V/R0，所以，灯的额定功率P=UI=2.5V×ULR2.5V/R0。