实验室电源电压为6V，要测量小灯泡的额定功率，小伟选择一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右的小灯泡，小强画出了电路图（图甲）．（1）小伟看到电路图后提出一个建议：简化实验

Question

实验室电源电压为6V，要测量小灯泡的额定功率，小伟选择一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右的小灯泡，小强画出了电路图（图甲）．

（1）小伟看到电路图后提出一个建议：简化实验，去掉滑动变阻器测量小灯泡的额定电功率．你认为小伟的实验方案可行吗？为什么？
（2）若按照小强设计的电路图进行实验，实验室里有最大阻值是10Ω和60Ω的滑动变阻器，你认为应该选择最大阻值为___Ω的滑动变阻器．
（3）将图乙中的滑动变阻器和电压表（选用合适的量程）接入电路．
（4）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，小灯泡不亮，但电压表和电流表都有示数，按照图乙的电路连接图判断，要让灯泡发光，你的操作是：___．调整电路正常后开始实验，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表的示数突然变得无示数，电压表的示数是6V，你判断故障可能是：___．
（5）为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系，做了多次实验，并根据实验数据绘出了小灯泡的U-I图象（如图丙所示）．请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是___W．

Answer 1

（1）一节蓄电池的电压为2V，而灯泡的额定电压为2.5V，去掉滑动变阻器无法使灯泡两端的电压达到灯泡的额定电压，所以小伟的实验方案不可行；
（2）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=(UL)/(RL)=(2.5V)/(10Ω)=0.25A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R_滑=(U滑)/(I)=(3.5V)/(0.25A)=14Ω>10Ω，
故选最大阻值是60Ω的滑动变阻器；
（3）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V且与灯泡并联，滑动变阻器的任意上方接线柱与灯泡相连，如下图所示：

（4）电压表和电流表都有示数说明电路通路且灯泡没有短路，灯泡不亮的原因是实际功率太小，下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向左移动；
灯泡突然熄灭，电流表的示数突然变得无示数，电压表的示数是6V，说明电压表并联部分断路，故障可能是小灯泡断路；
（5）由图象可知，灯泡两端的电压U_L=2.5V时，通过的电流I_L=0.2A，
则灯泡的额定功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：
（1）不可行；无法实现小灯泡两端的电压等于额定电压；
（2）60；
（3）如上图所示；
（4）将滑动变阻器的滑片向左移动；小灯泡断路；
（5）0.5．