Question

（2010?盧灣區(qū)二模）小明、小華和小紅三位同學(xué)各自進(jìn)行“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中使用的 小燈標(biāo)有“2.5V”字樣，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20?  2A”字樣．
①小明連接的電路如圖所示，圖中尚有一根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆線代替導(dǎo)線在圖中正確連接．要求：若將變阻器的滑片向右移動(dòng)，閉合電鍵S后，能使它接入電路中的電阻最大．

見下面解析及答案

（用 2B鉛筆在答題紙的相應(yīng)位置連線）

②小華實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)小燈發(fā)光較暗，電流表、電壓表的示數(shù)如圖（a）、（b）所示，他所用的電源電壓為

4

伏．接著他移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)觀察 到電壓表的示數(shù)為

2.5

伏時(shí)，小燈正常發(fā)光．若此時(shí)變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)上（即它接入電路的電阻為 10 歐），小燈的額定功率為

0.375

瓦．

③小紅正確連接電路，閉合電鍵，移動(dòng)變阻器的滑片，觀察到小燈始終不亮，電壓表的 示數(shù)為零．若電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈或滑動(dòng)變阻器上，電路中存在的故障可能是

小燈短路或滑動(dòng)變阻器斷路

（請(qǐng)將所有可能填寫完整），小紅想通過電流表的示數(shù)進(jìn)一步確定故障，請(qǐng)判斷 他能否查找出電路的故障，并說明理由．

能確定，小燈短路時(shí)電流表有示數(shù)，滑動(dòng)變阻器斷路時(shí)電流表無示數(shù)

．

Answer 1

分析：（1）由電路圖知，若滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)電阻變大，即此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲變長(zhǎng)，不難看出，滑片向右滑動(dòng)，滑片左邊的電阻絲變長(zhǎng)，故此時(shí)應(yīng)該是滑片左邊的電阻絲接入電路．
（2）在剛閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的全部電阻接入電路，故此時(shí)電流表的示數(shù)即為電路中的電流，也是滑動(dòng)變阻器的電流，據(jù)歐姆定律可以計(jì)算出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再據(jù)小燈泡的電壓可計(jì)算出電源電壓來．小燈正常發(fā)光時(shí)變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)，故據(jù)此能計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的電流，進(jìn)而可計(jì)算出小燈泡的額定功率．
（3）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，且電壓表示數(shù)為0，故有兩種情況，即小燈泡可能發(fā)生短路，也可能是由于滑動(dòng)變阻器斷路造成的．

解答：解：（1）據(jù)分析可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片的左邊接入電路，見下圖：

（2）電流表的示數(shù)是0.12A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器中的電流就是0.12A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻是20Ω，故據(jù)公式I=

U

R

得，U=IR=0.12A×20Ω=2.4V，此時(shí)電壓表的示數(shù)是1.6V，故電源電壓U=2.4V+1.6V=4V；由于小燈泡的額定電壓是2.5V，故需將電壓表的示數(shù)調(diào)到2.5V后小燈泡才會(huì)正常發(fā)光；由于此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻是10Ω，故此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓是U=4V-2.5V=1.5V，故滑動(dòng)變阻器中的電流是I=

U

R

=

1.5V

10Ω

=0.15A，故此時(shí)小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.15A=0.375W；
（3）閉合電鍵，移動(dòng)變阻器的滑片，觀察到小燈始終不亮，電壓表的 示數(shù)為零，且電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈或滑動(dòng)變阻器上，故若發(fā)生在小燈泡上，即燈泡發(fā)生短路，即此時(shí)電流表有示數(shù)；若發(fā)生在滑動(dòng)變阻器上，即變阻器發(fā)生斷路，即電流表無示數(shù)；
故答案為：（1）見上面的圖；（2）4；2.5；0.375；（3小燈短路或滑動(dòng)變阻器斷路；能確定，小燈短路時(shí)電流 表有示數(shù)，滑動(dòng)變阻器斷路時(shí)電流表無示數(shù)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)物圖的連接，電壓表的使用，電壓表示數(shù)變化，功率計(jì)算，串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)，歐姆定律的應(yīng)用，電路故障問題，其中，電路故障和計(jì)算燈泡的額定功率是本題的難點(diǎn)．