Question

2．某班在實驗室分組做測量小燈泡電功率的實驗（小燈泡標有“2.5V”字樣）．
（1）如圖甲所示，小華小組所接的實驗電路存在連接錯誤，但只需改動一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確．請你在應(yīng)改動的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法．
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，接下來應(yīng)進行的操作是C．
A．更換小燈泡    B．檢查電路是否斷路    C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）小華將滑動變阻器移動了一小段距離，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表有示數(shù)，但燈泡不亮，原因可能是小燈泡的實際功率太小．

（4）實驗過程中，當電壓表示數(shù)為2.5V時，小燈泡達到額定功率，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.6W．
（5）小剛組同學(xué)在實驗時，想測量L的額定功率，可是不慎電壓表掉在地上摔壞了，老師又給他提供了一個標有“2.5V  1.25W”的小燈泡L₀和兩個開關(guān)S₁、S₂，讓他設(shè)計測量方案，他靈機一動，設(shè)計了如圖丙所示的電路圖，同樣完成了實驗，請你將下列實驗過程補充完整；
①開關(guān)S、S₂閉合，斷開S₁，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為0.5A；
②開關(guān)S、S₁閉合，斷開S₂，保持保持滑片的位置不變，記錄電流表的示數(shù)為I；
③小燈泡L₁額定功率的表達式P_額=2.5V×（I-0.5A）．

Answer 1

分析 （1）實驗中，電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）如果滑動變阻器接入電路的阻值太大，電路電流太小，燈泡實際功率太小，燈泡不發(fā)光，可以移動滑動變阻器滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，看燈泡能否發(fā)光．
（3）小燈泡的實際功率太小，導(dǎo)致燈泡不亮．
（4）讀取電流表示數(shù)時，注意選擇的量程和對應(yīng)的分度值；已知額定電壓和正常工作電流，利用P=UI計算燈泡的額定功率．
（5）由電路圖可知，開關(guān)S、S₂閉合，斷開S₁時，兩燈泡并聯(lián)后與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測L₂的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器使通過燈泡L₂的電流等于額定電流時并聯(lián)部分的電壓為2.5V；保持滑片的位置不變，閉合開關(guān)S、S₁閉合，斷開S₂時，兩燈泡扔并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過L₁的電流，根據(jù)P=UI求出燈泡L₁額定功率．

解答 解：（1）由圖2可知，電壓表沒有只測燈泡兩端的電壓，正確的如下圖所示：

（2）電流表有示數(shù)，而燈泡不發(fā)光，可能是電路電流太小，燈泡實際功率太小，不足以引起燈泡發(fā)光造成的，可以向左移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使電路電流變大，燈泡實際功率變大，看燈泡能否發(fā)光．
（3）燈泡的亮度取決于所消耗的實際功率，電壓表和電流表有示數(shù)，但燈泡不亮，原因可能燈泡兩端的電壓太小，造成電路中電流太小，小燈泡的實際功率太��；
（4）當電壓表示數(shù)為3.5V時，小燈泡達到額定功率，由圖可知，電流表的示數(shù)為0.24A，燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（5）①當開關(guān)S、S₂閉合，斷開S₁時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，此時并聯(lián)部分的電壓為2.5V；
②保持滑片的位置不變，閉合開關(guān)S、S₁閉合，斷開S₂時，兩燈泡仍并聯(lián)，電流表測干路電流I；
③因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過L₁的電流：
I₁=I-I₂=I-0.5A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，L₁額定功率：
P_額=UI₁=2.5V×（I-0.5A）．
故答案為：
（1）電路圖如上圖所示；
（2）C；
（3）小燈泡的實際功率太��；
（4）2.5；0.6；
（5）①0.5；②保持滑片的位置；③2.5V×（I-0.5A）．

點評 本題考查了探究電流與電阻關(guān)系的實驗和測量小燈泡額定功率的實驗，明白圖丙電路圖的工作原理是關(guān)鍵．