试题

（2013·常熟市一模）要测量小灯泡的额定功率，实验室提供的器材有：标有“2.5V”的小灯泡、电池组（电压为3V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干．

（1）粗心的小明所接的实验电路如图甲所示，若开关闭合，则会出现的情况是：灯（选填“亮、不亮”），电压表（选填“有、无”）示数．
（2）改正电路后，移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值最大．闭合开关，此时电压表示数为1V，电流表示数为0.2A．则滑动变阻器的最大阻值为Ω．
（3）移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，其值为A，小灯泡的额定功率为W．
（4）小华在实验过程中，移动变阻器滑片时，小灯泡突然熄灭．经判断，电路故障是小灯泡短路或断路．小华随即根据两电表有无示数，快速做出了判断，请你说出她的判断方法：若，则灯泡短路；若，则灯泡断路．
（5）一段时间后，小红想利用上述器材（灯泡除外）测未知电阻R_x的阻值，但是发现电压表损坏了，且电池组电压低于3V，但她还是测出了未知电阻的阻值，请说出她的实验步骤及所测物理量，并在虚线框内画出实验电路图：
；．待测电阻阻值R_x=
（6）小军想用学主电源（6V）代替电池组，并利用上述实验室提供的器材测定另一同规格灯泡的额定功率，请问是否可行？并说出理由．
答：．

解：（1）由电路图可知，灯泡被短路，灯泡没有接入电路，闭合开关，灯泡不亮，
由电路图可知，电压表被短路，闭合开关，电压表没有示数．
（2）滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=3V-1V=2V，
∵I=

U

R

，∴滑动变阻器的最大阻值R_滑=

U滑

I

=

2V

0.2A

=10Ω．
（3）由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
（4）灯泡短路时电路是通路，电流表有示数，与灯泡并联的电压表没有示数；
当灯泡断路时，电路断路，电流表无示数，电压表与电源两极相连，电压表有示数，且示数接近电源电压．
（5）电压表损坏，可以把电源、滑动变阻器、电流表、待测电阻组成串联电路，测待测电阻阻值，实验电路图如图所示；闭合开关，把滑动变阻器滑片移到最左端，记下电流表示数I₁，然后把滑片移到滑动变阻器最右端，记下电流表示数I₂；设电源电压是U，滑片在最左端时，U=I₁R_X，滑片在最右端时，U=I₂（R_X+R_滑最大），解得R_X=

I2R滑最大

I1-I2

；
（6）由（3）可知，灯泡正常发光时的电流为0.26A，如果电源电压是6V，则灯泡正常发光时，
滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，∵I=

U

R

，∴此时滑动变阻器接入电路的阻值
R_滑=

U滑

I

=

3.5V

0.26A

≈13.45Ω＞10Ω，滑动变阻器接入电路的阻值大于滑动变阻器的最大阻值，
因此利用6V的电源不能完成实验，因为滑动变阻器最大阻值太小，无论怎么调节滑动变阻器，
灯泡两端电压都大于其额定电压．
故答案为：（1）不亮；无；（2）10；（3）0.26；0.65；（4）电流表有示数，电压表无示数；电流表无示数，电压表有示数；（5）闭合开关，把滑动变阻器滑片移到最左端，记下电流表示数I₁；然后把滑片移到滑动变阻器最右端，记下电流表示数I₂；

I2R滑最大

I1-I2

；（6）不可行；滑动变阻器最大阻值太小，灯泡电压无法调节到期额定电压2.5V．