5 [2025揭阳一模改编]在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压$U_{额}=2.5\ \mathrm{V}$。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片$P$向右移动时，电流表示数变小）。

（2）连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了（选填“短路”或“开路”）。
（3）故障排除后，移动滑片$P$到某一位置，电压表示数如图乙所示为V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片$P$向（选填“左”或“右”）端移动。
（4）移动滑片$P$，记下多组数据，并绘制图丙所示的$U-I$图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是W。
（5）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏，他找来一只阻值为$R_0$的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下：
① 把电流表接在$a$处，闭合开关，调节滑片$P$，使电流表的示数为$I_{额}$。
② 保持滑片$P$的位置不变，断开开关，把电流表接在$b$处，闭合开关，电流表的示数为$I$。
③ 计算得出小灯泡的额定功率$P_{额}=$（用$R_0$、$I_{额}$、$I$表示）。

(1)
(2) 短路
(3) 1.8 左
(4) 1
(5) $(I-I_{额})R_0I_{额}$

【分析】
本题围绕“测量小灯泡额定功率”实验展开，需分步骤分析各问题：
1. 补电路：滑动变阻器要求滑片右移电流变小，即接入电阻变大，需按“一上一下”接左下接线柱串联入电路；
2. 故障判断：电流表有示数说明电路通路，灯不亮、电压表无示数，说明小灯泡短路（开路则电流表无示数，不符合题意）；
3. 电压读数与滑片调节：电压表量程0~3V，分度值0.1V，读取示数；要使灯达额定电压，需减小滑动变阻器电阻，滑片左移；
4. 额定功率计算：从U-I图像找额定电压对应的电流，用P=UI计算；
5. 特殊方法测功率：利用并联电路电压相等，R0电流为I额时，其电压等于灯的额定电压，结合干路电流求灯的额定电流，进而计算功率。
【解析】
（1）滑动变阻器接法为“一上一下”，要求滑片P向右移动时电流变小，说明接入电阻变大，因此将滑动变阻器的左下接线柱与电路连接（导线连接开关右端，完成电路补充）；
（2）闭合开关后，电流表有示数说明电路为通路；小灯泡不亮、电压表无示数，说明小灯泡短路（若开路则电流表无示数，与题意不符），故故障为短路；
（3）电压表选用0~3V量程，分度值0.1V，示数为1.8V；小灯泡额定电压为2.5V，需增大其两端电压，根据串联分压规律，应减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片向左端移动；
（4）由图丙U-I图像可知，当小灯泡电压为额定电压2.5V时，对应电流为0.4A，额定功率：$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V} × 0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$；
（5）电流表接a处时，R0与灯并联，调节滑片使a处电流为$I_{额}$，此时R0两端电压$U=I_{额}R_0$，即灯的额定电压为$I_{额}R_0$；电流表接b处时测干路电流$I$，故灯的额定电流为$I - I_{额}$，额定功率：$P_{额}=U_{额}I_{额}=(I - I_{额})R_0I_{额}$。
【答案】
(1)
(2) 短路
(3) 1.8；左
(4) 1
(5) $(I-I_{额})R_0I_{额}$
【知识点】
测量小灯泡额定功率、电路故障分析、电功率计算
【点评】
本题为测量小灯泡额定功率的综合实验题，涵盖电路连接、故障判断、电表读数、电功率计算及特殊方法测额定功率，考查学生对实验原理、操作及电学规律的掌握，综合性较强，需具备一定分析能力。
【难度系数】
0.5

6 [2025合肥段考改编]某小组同学用如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压保持3 V不变，小灯泡的额定电压为2.5 V。

乙
（1）连接好电路之后，闭合开关，发现小灯泡不发光，两电表指针没有明显偏转。请写出下一步最合理的操作是。
（2）小组同学正确操作进行实验，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，直至小灯泡正常发光，得到小灯泡I-U图像如图乙所示，则选用滑动变阻器的规格是下列的（填字母）。
A. “5 Ω,2 A” B. “15 Ω,2 A”
C. “25 Ω,2 A” D. “30 Ω,2 A”
（3）小灯泡的额定功率为W，正常发光时的电阻为Ω（保留一位小数）。
（4）另一个小组同学，测量另外一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。因缺少电流表，设计了如图丙所示的电路，滑动变阻器R的最大阻值为15 Ω，电源电压恒定但未知，其测量过程如下：

第6题图丙
① 闭合开关S、S₁、S₂，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5 V。
② 闭合S、S₁，断开S₂，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，这时小灯泡正常发光。
③ 保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S₂，断开S₁，电压表示数为3 V。
④ 该小灯泡额定功率为W。

(1) 移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,同时观察电压表和电流有无示数
(2) C
(3) 0.75 8.3
(4) 0.5
【解析】(2) 由题意知,当滑动变阻器的最大阻值接入电路中时,电流最小,由图乙可知,当灯泡两端电压为0.5 V时,通过灯泡的电流为0.1 A,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路中的电阻 $R_{\mathrm{滑}}=\dfrac{U_{\mathrm{滑}}}{I_1}=\dfrac{U-U_1}{I_1}=\dfrac{3\ \mathrm{V}-0.5\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=25\ \Omega$,故为了能够顺利完成实验探究,应选用“25 Ω,2 A”的滑动变阻器。
(4) ① 闭合开关S、S₁、S₂,将滑动变阻器的滑片移到最上端,此时电路中只有滑动变阻器的最大阻值连入电路,电压表测电源电压,电压表示数为4.5 V,则电源电压为4.5 V;② 闭合开关S、S₁,断开S₂,此时灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表示数$U_\mathrm{V}=U-U_\mathrm{额}=4.5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$;③ 闭合开关S、S₂,断开S₁,保持步骤②中滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3 V,此时电路中只有滑动变阻器的最大阻值连入电路,电压表测滑动变阻器滑片以下的那部分电阻丝分得的电压,此时电路中的电流 $I=\dfrac{U}{R_\mathrm{大}}=\dfrac{4.5\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$,则滑动变阻器滑片以下的那部分电阻丝的阻值 $R_\mathrm{下}=\dfrac{U_\mathrm{V}'}{I}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,则步骤②中滑动变阻器接入的阻值为10 Ω;故步骤②中电路中的电流 $I_\mathrm{额}=\dfrac{U_\mathrm{V}}{R_\mathrm{下}}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,④ 小灯泡的额定功率 $P_\mathrm{额}=U_\mathrm{额}I_\mathrm{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{W}$。

【分析】
1. 问题（1）：闭合开关后小灯泡不发光、电表无明显偏转，说明电路可能断路或滑动变阻器阻值过大导致电流过小，需通过移动滑片观察灯泡和电表示数变化判断电路状态。
2. 问题（2）：选择滑动变阻器需计算其最大阻值，当滑动变阻器接入最大阻值时电流最小，结合I-U图像找到最小电流对应的电压，利用串联电路规律和欧姆定律算出滑动变阻器最大阻值，进而选择合适规格。
3. 问题（3）：小灯泡额定功率是额定电压下的功率，额定电阻是额定电压下的电阻，从I-U图像找到额定电压2.5V对应的电流，代入公式计算即可。
4. 问题（4）：缺电流表测额定功率，利用串联电路规律和滑动变阻器最大阻值，通过三次开关操作分别测出电源电压、滑动变阻器接入电阻，进而算出小灯泡额定电流，最终求额定功率。
【解析】
（1）闭合开关后小灯泡不发光、电表无明显偏转，可能是电路断路或滑动变阻器接入阻值过大导致电流过小，下一步应移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光，同时观察电压表和电流表有无示数，判断电路状态。
（2）当滑动变阻器接入最大阻值时，电路电流最小，由图乙可知，此时灯泡两端电压U₁=0.5V，电流I₁=0.1A。电源电压U=3V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压U滑=U-U₁=3V-0.5V=2.5V，由欧姆定律得滑动变阻器最大阻值R滑=U滑/I₁=2.5V/0.1A=25Ω，故应选“25Ω,2A”的滑动变阻器，答案为C。
（3）由图乙可知，小灯泡额定电压2.5V时，对应的电流I额=0.3A，额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；正常发光时电阻R=U额/I额=2.5V/0.3A≈8.3Ω。
（4）①闭合S、S₁、S₂，滑片移到最上端，电路只有滑动变阻器最大阻值接入，电压表测电源电压，故电源电压U总=4.5V；②闭合S、S₁，断开S₂，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压，灯泡正常发光时，滑动变阻器电压U滑'=U总-U额=4.5V-2.5V=2V；③闭合S、S₂，断开S₁，滑片位置不变，电压表测滑动变阻器滑片下部分电压，此时电路电流I=U总/R滑大=4.5V/15Ω=0.3A，滑片下部分电阻R下=U滑''/I=3V/0.3A=10Ω，即步骤②中滑动变阻器接入阻值为10Ω；④步骤②中电路电流即灯泡额定电流I额'=U滑'/R下=2V/10Ω=0.2A，额定功率P额'=U额I额'=2.5V×0.2A=0.5W。
【答案】
(1) 移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,同时观察电压表和电流有无示数
(2) C
(3) 0.75；8.3
(4) 0.5
【知识点】
欧姆定律；电功率；特殊方法测额定功率
【点评】
本题为合肥段考改编题，综合考查伏安法测电阻、电功率及特殊方法测额定功率，需掌握串联电路规律、欧姆定律的应用，滑动变阻器的选择依据，以及缺电流表时的实验设计思路，对电路分析和计算能力有一定要求。
【难度系数】
0.4