Question

某校兩個實驗小組在測定小燈泡電功率的實驗中，被測小燈泡的額定電壓為2.5V。實驗桌上提供有如下器材：電源（電壓6V且恒定不變）、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器（50Ω 1A）各一只，導線若干。

（1）曉麗同學所在實驗小組按照如圖甲所示的電路進行實驗。
①用筆畫線代替導線，將如圖甲所示的實物電路連接完整。
②連接電路時，開關應該              。
③ 閉合開關，移動變阻器的滑片P的過程中，觀察到電流表示數幾乎接近最大值時，小燈泡仍然 不亮，且電壓表無示數，其原因可能是                                             。
④ 排除故障后，閉合開關，移動滑片P至電壓表的示數如圖乙所示，其讀數為           V。
要使小燈泡正常發光，滑片P應向      （選填“A”或“B”）端移動。
⑤ 多次改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，并繪制出如圖丙所示的圖像。由圖 像，小燈泡的額度功率是         W。
（2）曉麗同學所在的實驗小組的滑動變阻器已損壞（其它器材和規格不變），老師提供了另一只滑動變阻器（10Ω 1A），小組同學討論后發現，若要繼續用已連接完整的圖甲所示電路來測出小燈泡的額定電功率。至少還要在原電路中         聯（選填“串”或“并”）一個   Ω的電阻。

Answer 1

（1）1如圖所示

②斷開   ③燈泡短路       ④1.1    A   ⑤0.5。（2）串    7.5

試題分析：（1）①在連接電路時，電壓表與所測用電器并聯，其電路連接如圖所示；②為避免電路在連接過程中發生短路，故電路在連接過程中開關應處于斷開狀態；③小燈泡不亮的原因是：燈泡短路、斷路或實際功率太小，由題意知，電流表示數幾乎接近最大值，電壓表無示數，故發生故障的原因是燈泡短路；      ④由圖乙知電壓表的示數為1.1V，小于燈泡的額定電壓2.5V，應使滑動變阻器接入電路中的電阻變小，故應向A端移動；⑤由圖丙知小燈泡正常發光時通過的電流為0.2A，則小燈泡的額定功率為P_額=2.5V×0.2A=0.5W。（2）接入電阻R_x后，由題意知R_x、R_p=10Ω與小燈泡串聯，電源電壓U=6V，燈泡正常發光時通過的電流I=0.2A，電阻R_L=2.5V/0.2A=12.5Ω，則電路中的總電阻R=U/I=6V/0.2A=30Ω，R_x=R－R_L－R_p=30Ω－12.5Ω－10Ω=7.5Ω