在測量小燈泡的電阻的實驗中，小燈泡的額定電壓爲2.5V．（1）爲了測量更精確．電壓表應選擇的量程是0﹣

問題詳情：

在測量小燈泡的電阻的實驗中，小燈泡的額定電壓爲2.5V．

（1）爲了測量更精確．電壓表應選擇的量程是0﹣_______（選填“3”或“15”）V．

（2）小明按圖*連接好電路後，閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發現小燈泡都不亮，電流表有示數，電壓表無示數．則故障原因可能是小燈泡_______（選填“短路”或“斷路”）

（3）排除故障後，調節滑動變阻器滑片使電壓表示數爲2.5V，此時電流表的示數如圖乙所示，爲_______A．

（4）接着調節滑動變阻器滑片，讓電壓逐次下調，使燈絲溫度不斷降低，小燈泡變暗直至完全不發光，測量數據如下表所示．

綜合分析可知，實驗中滑動變阻器的滑片逐漸向_______（選填“左”或“右“）端滑動：隨着燈絲溫度降低，小燈泡的電阻值變_______（選填“大”或“小”）．

（5）小明還設計瞭如圖*所示的電路，測出另一小燈泡的額定功率．已知滑動變陽器R1的最大阻值爲R0，小燈泡的額定電壓爲U額．請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S，S1，調節R1的滑片，使電壓表的示數爲U額；

②接着_______；

③調節R1的滑片調至最左端，記下電壓表示數U1；將R1的滑片調至最右端，記下電壓表示數爲U2，小燈泡額定功率的表達式：P=_______（用R0、U額，U1、U2表示）

【回答】

3    短路    0.3    左    小    保持變阻器R1的滑片位置不動，斷開S1閉合S2，移動變阻器R2使電壓表不變    （U1﹣U2）   

【解析】

（1）燈的額定電壓爲3V，故爲了測量更精確電壓表應選擇的量程是0﹣3V．

（2）若小燈泡短路，燈不亮，電路爲通路，電流表有示數，電壓表沒有示數，符合題意；

若小燈泡斷路，則電壓表串聯在電路中，電流表沒有示數，電壓表與電源連通測電源電壓有示數，不符合題意；所以故障原因可能是小燈泡短路；

（3）排除故障後，調節滑動變阻器滑片使電壓表示數爲2.5V，此時電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值爲0.02A，讀數爲0.3A；

（4）根據表中數據，電路中的電流越來越小，由歐姆定律，電路的總電阻越來越大，故實驗中滑動變阻器的滑片逐漸向左端滑動；

根據由歐姆定律的變形式，計算燈的電阻分別爲8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω……2.0Ω，所以隨着燈絲溫度降低，小燈泡的電阻值變小；

（5）小明還設計瞭如圖*所示的電路，測出另一小燈泡的額定功率．已知滑動變陽器R1的最大阻值爲R0，小燈泡的額定電壓爲U額．請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S，S1，調節R1的滑片，使電壓表的示數爲U額；

②接着，保持變阻器R1的滑片位置不動，再斷開S1閉合S2，移動變阻器R2使電壓表示數不變；

根據等效替代的原理知，此時R2=RL；

③將R1的滑片P調至最左端，記下電壓表的示數爲U1；再將R1的滑片P調至最右端，記下電壓表的示數爲U2，

在③中，將R1的滑片P調至最左端，R1連入電路中的電阻爲0，電壓表的示數爲U1即爲電源電壓；再將R1的滑片P調至最右端，此時兩變阻器串聯，電壓表的示數爲U2，即爲R2的電壓，根據串聯電路電流相等和歐姆定律可得：

，

解得：

；

根據得小燈泡額定功率的表達式：

．

【點睛】

重點是測量小燈泡電阻和電功率的實驗，難點是最後一問缺少電流表時，結合滑動變阻器R1的最大阻值，根據最後兩次電壓表的示數差可知滑動變阻器R1的的電壓，再結合歐姆定律把R2表示出來，進而得出功率的表達式．體會實驗中利用了等效法。

知識點：電阻的測量

題型：實驗,探究題