1[2026浙江舟山模拟,中]小林同学想探究小灯泡的额定功率,他发现小灯泡铭牌上除了有“2.5 V”的字样,其他都模糊不清了。

(1)图甲是他连接的电路图,经检查发现电路接线有误,只需改动一处就可以进行实验。请在错的导线上打“×”,并改正。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮。小林观察到两电表的示数情况是,由此判断故障是小灯泡断路。
(3)改正电路故障后正确实验,当电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为W。
(4)他还进一步设计出了当只有电流表没有电压表时测小灯泡额定功率的方法,其电路如图丙所示,$R_0=5\ \Omega$,其中关键的一步是调节滑动变阻器,使电流表$A_2$的示数为A,再读出此时电流表$A_1$的示数。

(1)
(2)电流表无示数、电压表指针有明显的偏转
(3)0.6
(4)0.5
【解析】(1)原电路图中,电压表测灯泡与滑动变阻器两端的总电压,电压表连接错误,电压表应与灯泡并联,改动如下图所示。
(2)正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,且判断故障是小灯泡断路,说明电路中没有电流,所以电流表无示数,电压表测量的是电源电压,故电压表指针有明显的偏转。
(3)当电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,电流表量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,示数是0.24 A,则小灯泡的额定功率为 $P = U_{额} I= 2.5\ V × 0. 24\ A = 0. 6\ W$。
(4)要测小灯泡的额定功率,应使小灯泡正常发光,则应使定值电阻两端的电压为 2.5 V,此时通过定值电阻的电流应为 $I'=\frac{U_{额}}{R_0}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}= 0.\ 5\ A$,即电流表 $A_2$ 的示数应为0.5 A。

2[2026浙江杭州期末,中]小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为6 V)、小灯泡L(额定电压为2.5 V,灯丝电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关、规格分别为“10 Ω 1 A”的滑动变阻器$R_1$和“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器$R_2$各一个,导线若干。

(1)请用笔画线代替导线,帮小华同学将图甲中的电路连接完整;
(2)为了顺利完成实验,小华应选用滑动变阻器(填“$R_1$”或“$R_2$”);
(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是(电路只有一处故障);
(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P,获得多组对应的电压值和电流值,绘制小灯泡$U-I$图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为W,分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是;
(5)小华打算增加一个阻值为15 Ω的定值电阻$R_0$,只利用一只电表,通过操作单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,关于能否测量出小灯泡的额定电功率,以下判断正确的是。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能
D.丙方案不能,丁方案能

(1)
(2)$R_2$
(3)灯泡(或电压表)短路
(4)0.625 小灯泡的电阻受温度的影响
(5)B
【解析】(1)灯泡的额定电压为 2.5 V,故电压表选用小量程与灯泡并联,灯丝电阻约为10 Ω,由欧姆定律可知,灯泡正常发光时电路中电流约为: $I=\frac{U}{R}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0. 25\ A$,所以电流表要选用小量程与灯泡串联。(2)灯泡正常发光时电路中的电流约为 0. 25 A,根据串联电路的电压特点,变阻器应分得的电压: $U_变=6\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=3.5\ \mathrm{V}$,由欧姆定律可知,此时变阻器接入电路的阻值应为 $R_变=\frac{U_变}{I}=\frac{3.5\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=14\ \Omega＞10\ \Omega$,所以应选择规格为“$50\ \Omega\ \ 0.5\ A$”的滑动变阻器 $R_2$。(3)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路为通路,小灯泡不发光,电压表无示数,若电路只有一处故障,故障原因可能是灯泡(或电压表)短路了。(4)由图像可知,灯泡两端电压为 2.5 V 时,通过它的电流为 0. 25 A,所以灯泡的额定功率: $P=UI=2.5\ \mathrm{V}× 0. 25\ A = 0. 625\ W$;灯泡电阻是变化的,原因是灯泡电阻受温度的影响。(5)图丙中,无论单刀双掷开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测出小灯泡的额定电功率;图丁中,S闭合后,$R_0$、小灯泡、变阻器三者串联,当单刀双掷开关接a时,电压表测定值电阻两端的电压,当单刀双掷开关接b时,电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压,不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为 2.5 V,所以此方案不能测出小灯泡的额定电功率,故选 B。