一隻小燈泡的額定電壓為2.0V，正常發光時的電阻約為8Ω．小明想測量這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：...

問題詳情：

一隻小燈泡的額定電壓為2.0V，正常發光時的電阻約為8Ω．小明想測量這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：一個電壓表、一個電流表、一個開關，電壓為6V的電源，滑動變阻器有A規格：“10Ω 2A”、B規格：“30Ω 1A”可選．導線若干．

（1）本實驗應該選擇　　（選填“A”或“B”）規格的滑動變阻器．

（2）請用筆畫線代替導線，將圖*所示電路連接完整（要求滑片向左滑動時變阻器阻值變小）．

（3）小明在連接好電路的最後一根導線時，發現電壓表指針立刻偏到最大刻度處，小燈泡卻不亮，且電流表也沒有示數，上述現象反映他在*作中存在的不規範之處是　　，出現上述故障的原因可能是　　．

（4）排除故障後，小明發現他很幸運，電壓表並沒有因此而損壞．小明便開始進行測量，調節滑動變阻器滑片位置直到電壓表讀數為2.0V，小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為　　W．

（5）完成上述實驗後，小明進行了反思，如果剛才電壓表被損壞了，能不能換成其他的實驗器材來完成實驗呢，經過思考，他用了一個已知阻值為R0的電阻和一個單*雙擲開關，藉助部分現有的實驗器材，設計瞭如圖*所示的電路，也測出了燈泡的額定功率，請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S1，將S2撥到觸點“1”，移動滑片，使電流表的示數為　　；

②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數I；

③燈泡額定功率的表達式為P額=　　．（用已知量和測量量表示）

【回答】

【分析】（1）求出燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的阻值，然後選擇滑動變阻器．

（2）根據題目要求與實驗原理連接實物電路圖．

（3）根據電路現象分析答題．

（4）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數，然後又P=UI 求出燈泡額定功率．

（5）根據電路圖，應用並聯電路特點、歐姆定律分析答題，完成實驗步驟，求出功率．

【解答】解：（1）燈泡正常發光時的電流約為：I===0.25A，

燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的阻值：R====16Ω，則滑動變阻器應選B．

（2）滑片向左滑動時變阻器阻值變小，滑片接左下接線柱，把滑動變阻器與電流表串聯接入電路，電壓表並聯在燈泡兩端，實物電路圖如圖所示：

（3）連接好電路的最後一根導線時，電壓表指針立刻偏到最大刻度處，説明連接電路時沒有斷開開關；小燈泡不亮，可能電路存在斷路或燈泡發生短路，電流表沒有示數，説明電路存在斷路，電壓表指針指到最大刻度處，説明電壓表與電源兩端相連，電壓表並聯電路之外電路不存在斷路，則與電壓表並聯的燈泡斷路．

（4）由圖示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.26A，燈泡額定功率：P=UI=2V×0.26A=0.52W．

（5）①閉合開關S1，將S2撥到觸點“1”，此時電流表測定值電阻電流，要使燈泡正常發光，燈泡兩端電壓應為額定電壓2V，此時定值電阻兩端電壓也是2V，要移動滑片，使電流表的示數為I==；

②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數I；

③燈泡額定功率的表達式為P額=U額I額=2V×（I﹣）．

故*為：（1）B；（2）如圖所示；（3）連接電路時，沒有斷開開關；燈泡斷路；（4）0.52；（5）①；③2V×（I﹣）．

知識點：測量小燈泡的電功率

題型：實驗,探究題