Question

在測定小燈泡額定功率的實驗中（小燈泡標有2.5V）：
（1）某同學(xué)在連接實驗電路時還有導(dǎo)線未接上，如圖1所示，請你用比畫線代替導(dǎo)線，把圖中電路連接好，閉合開關(guān)后，要求變阻器滑片向右移動時燈泡變亮（請勿更改原有導(dǎo)線，且所有導(dǎo)線不得交叉）．請在虛線框內(nèi)畫出該實驗的電路圖．

（2）閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于

 

（3）甲乙兩組同學(xué)在實驗中，使用的電流表、電壓表及滑動變阻器均完好且連接正確，但閉合開關(guān)后，燈泡均不亮．
A．甲組出現(xiàn)的情況是：移動滑片，電流表有示數(shù)且不斷變化，電壓表示數(shù)始終為0，燈泡不亮．你認為其電路故障是

 

B．乙組出現(xiàn)的情況是：移動滑片，電流表示數(shù)始終為0，電壓表示數(shù)始終接近3.0V，燈泡不亮．你認為其電路故障是

 

（4）故障排除后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片，當電壓表的示數(shù)為

 

時，燈泡正常發(fā)光，此時電流表的指針位置如圖2所示，其示數(shù)為

 

，則小燈泡的額定功率是

 

．

Answer 1

分析：（1）在測量燈泡功率實驗中，需要使用電流表測量通過燈泡的電流，使用電壓表測量燈泡兩端電壓，利用滑動變阻器改變燈泡兩端電壓，利用開關(guān)控制電路，據(jù)此畫出電路圖；
根據(jù)電路圖連接電路，連接過程中注意電流表、電壓表量程的選擇和滑動變阻器采用“一上一下”的接法；
（2）閉合開關(guān)前，滑片置于阻值最大處；
（3）連接好電路，閉合開關(guān)，燈泡不亮，可能是電路電阻太大、電流太小、可能是斷路、可能是短路．通過移動滑動變阻器滑片判斷電路電流大小還是故障；再由電流表判斷短路還是斷路，再由電壓表判斷故障的具體位置．
（4）當燈泡兩端電壓等于燈泡的額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)；根據(jù)P=UI計算出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）從電源正極依次串聯(lián)滑動變阻器、電流表、燈泡以及開關(guān)回到電源負極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如下圖所示：
因為燈泡的額定電壓為2.5V，則燈泡的量程為0～3V，滑動變阻器滑片向右移動時燈泡變亮，說明滑動變阻器的右下接線柱接入了電路，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于阻值最大處，即滑片置于A端；
（3）甲：移動滑片，電流表示數(shù)不斷變化，說明電路為通路；燈泡不亮，電壓表示數(shù)始終為零，說明燈泡短路；
乙：電流表示數(shù)始終為0，說明電路為斷路，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓3V，說明與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生短路，即燈泡斷路．
（4）要使燈泡正常發(fā)光，閉合開關(guān)后，需調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓2.5V；
根據(jù)圖2可知，電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A；
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案為：（2）A端；（3）燈泡短路；燈泡斷路；（4）2.5V；0.3A，0.75W．

點評：本題考查了實物圖的連接，電壓表、滑動變阻器的使用，電流表的讀數(shù)，功率的計算、歐姆定律的應(yīng)用以及故障分析問題等．屬于常見題型，難度不大．