Question

18．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒定為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω、1A”．

①請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線把甲圖中未完成的實(shí)物電路連接完整；
②連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障是小燈泡短路[選填“小燈泡斷路”或“小燈泡短路”]；
③當(dāng)燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是0.6W；
④某同學(xué)還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻，并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻，記錄各次電流表的示數(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，他更換的定值電阻的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 ①本實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，根據(jù)燈泡規(guī)格分析判斷電表的量程；
②電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路中無(wú)斷路，而電壓表無(wú)示數(shù)，燈泡也不發(fā)光，則電壓表或燈泡短路；
③燈泡正常發(fā)光，說(shuō)明通過(guò)燈泡的電流為額定電流，所以由P_額=U_額I_額可求出其額定功率；
④根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析答題．

解答 解：
①燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表用小量程，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)；
燈泡正常發(fā)光電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的接法，如圖所示：
；
②電壓表與燈泡并聯(lián)，由于電壓表無(wú)示數(shù)，所以可能是小燈泡短路或電路中斷路，而電流表有示數(shù)，所以不可能是斷路，只可能短路；由此可判斷電路中發(fā)生的故障是小燈泡短路；
③電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由圖乙可知，燈泡正常發(fā)光的電流I=0.24A，
所以燈泡的額定功率：P_額=U_額I_額=2.5V×0.24A=0.6W；
④電源電壓為6V，電阻兩端電壓為2V，則滑動(dòng)變阻器分壓為4V，變阻器分壓是定值電阻兩端電壓的兩倍，則變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍；滑動(dòng)變阻器最大阻值為50歐姆，所以定值電阻的最大阻值為25Ω．
故答案為：①見上圖；②小燈泡短路；③0.6；④25．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、電路故障分析、電表讀數(shù)、求燈泡功率等問(wèn)題，連接電路圖時(shí)要注意電表量程的選擇；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．