Question

【題目】（10分）如圖甲是小莉用電壓表和電流表測定2.5V燈泡的額定功率的電路。

（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于_____端(填“左”或“右”)。

（2）閉合開關后，小燈泡發光，但電壓表示數為0。經檢查，圖中a、b、c三根導線中有一根斷了，則該導線是 。（填寫字母）

（3）排除故障后測量燈泡額定功率：閉合開關，緩慢移動滑片，燈泡亮度逐漸 ，直至 時停止移動滑片，此時電流表的示數如圖乙所示，則燈泡的額定功率是 W，若此時將小燈泡換成“2.5V 0.6W”的另一小燈泡，那么該小燈泡的實際功率 0.6W（選填“>”、“ <”或“=”）

（4）若沒有電流表，小莉想利用一個電壓表和一個電阻箱測量小燈泡的額定功率。她選擇了滿足實驗要求的實驗器材，并按照圖丙所示的電路圖連接好實物。以下是她設計的實驗方案，請將它補充完整：

①只閉合開關 ，移動變阻器的滑片P，使電壓表示數為2.5V；

②下一步操作是： ，當電壓表示數為2.5V時，讀出電阻箱連入電路的阻值R0；

③利用上述測量出的物理量及已知量，寫出小燈泡額定功率的表達式是：P= 。

Answer 1

【答案】（1）左（2）c（3）變亮 電壓表讀數為2.5V 0.5 <

（4）S1 斷開S1、閉合S2，調節電阻箱）

【解析】

試題分析：（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處，起到保護電路的作用，從實物圖看出離B越遠，阻值越大，應該移到左端。

（2）閉合開關后，小燈泡發光，但電壓表示數為0，說明電壓表沒有連接完好，導線c斷了。

（3）排除故障后閉合開關，緩慢移動滑片，接入電路中的電阻變小，電流變大，燈泡亮度功率變大，燈泡逐漸變亮，直至電壓表示數為2.5V時停止移動滑片，此時電流表的示數0.2A，則燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，若此時將小燈泡換成“2.5V 0.6W”的另一小燈泡，根據R=U2/P，換的這盞燈泡的電阻小，接入剛才的燈泡處，達不到額定電壓，達不到實際功率，即實際功率<0.6W。

（4）①只閉合開關S1，移動變阻器的滑片P，使電壓表示數為2.5V；

②下一步操作是：斷開S1、閉合S2，調節電阻箱，當電壓表示數為2.5V時，此時電阻箱的阻值就與燈泡的阻值相同，讀出電阻箱連入電路的阻值R0，就是燈泡的電阻值。這種測量電阻的方法叫做等效替代法。③燈泡的電阻為R0，燈泡兩端的電壓為2.5V，根據P=U2/R得，小燈泡額定功率的表達式是：P=。