题目

在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额=2.5V。(1)如图甲，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；（________） (2)连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有较大示数，经检查，导线连接完好，电流表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了____（选填“短路”或“断路”）；(3)故障排除后，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为______V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向____（选填“左”或“右”）端移动；(4)移动滑片P，记下多组数据，并绘制图丁所示的U-I图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是______W；(5)小明设计了如图丙所示电路，测量另一只灯泡的额定功率，请完成下列步骤（已知：电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大电阻为R0，灯泡的额定电流为I额）①只闭合开关S和______，调节滑动变阻器______，使电流表示数为I额；②只闭合开关S和______，保持①中滑动变阻器滑片位置不变，调节滑动变阻器______，使电流表示数仍为I额；③接着将R1的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2。④该灯泡额定功率的表达式P额=______。（用I额、R0、I1和I2表示） 答案：【答案】 断路 1.8 左 1 S2 R1 S1 R2 I额2⋅ 【解析】(1)[1]灯泡的额定电压为2.5V，电压表的量程为0−3V，电压表与灯泡并联，如下图所示：(2)[2]电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路。(3)[3]电压表使用0∼3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为1.8V。[4]要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从1.8V增大到2.5V，就要减小变阻器的电压，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，滑片向左端移动，使电压表的示数为2.5V。(4)[5]从图象得知，灯泡在2.5V下的电流为0.4A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.4A=1W小灯泡的额定功率是1W。(5) 据题意可知，此实验的原理是利用等效替代法，测出灯泡的电阻，再通过电功率的变形公式P=I2R可计算小灯泡的额定功率。故实验步骤如下：①[6][7]只闭合开关S和 S2，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为 I额。②[8][9]只闭合开关S和 S1，保持滑动变阻器R1滑片位置不变，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为 I额；则R2的电阻等于灯泡的电阻。③接着将R1的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为 I1，再将 R1的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为 I2。根据滑片在最左端和最右端电源电压相等得I1R2=I2(R0+R2)R2的电阻为R2=④[10]该灯泡额定功率的表达式P额=I额2⋅

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