Question

【題目】在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小明連接了如圖甲所示的電路．已知小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，電源由4節(jié)新干電池組成，燈泡電阻約為10Ω，滑動(dòng)變阻器甲的規(guī)格“10Ω 1A”、乙的規(guī)格“50Ω 0.5A”．

（1）請(qǐng)幫小明將電路補(bǔ)充完整（導(dǎo)線不能交叉）．
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)．滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇（填“甲”或“乙”）．
（3）正確連接電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，電流表的指針位置如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為A，則小燈泡的額定功率為W．
（4）實(shí)驗(yàn)要求改變小燈泡兩端的電壓進(jìn)行多次測(cè)量，這樣做是為了 ．
（5）在評(píng)估與交流環(huán)節(jié)，其他小組提出如下問題，請(qǐng)你幫助解決．
①若將電路連接好后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光很暗，電流表、電壓表有示數(shù)，任意移動(dòng)變阻器滑片，小燈泡亮度不變，兩表示數(shù)均不變，則故障原因是： ．
②為了比較發(fā)光二極管和小燈泡哪個(gè)更節(jié)能，某小組同學(xué)有一個(gè)發(fā)光二極管替換電路中的小燈泡，進(jìn)一步測(cè)量發(fā)光二極管的電功率．閉合開關(guān)后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)此二極管都不發(fā)光，且電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，經(jīng)檢查整個(gè)電路連接及元件均完好，則故障原因是： ．

Answer 1

【答案】
（1）解：電流表、滑動(dòng)變阻器與燈泡應(yīng)串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如圖：

（2）斷開；乙
（3）0.34；0.85
（4）測(cè)量不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率
（5）滑動(dòng)變阻器同時(shí)將下面的兩個(gè)接線柱接入電路；二極管正負(fù)接線柱接反了
【解析】解： （2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；燈泡正常工作時(shí)的電流：I= = =0.25A；
每節(jié)干電池電壓是1.5V，則電源電壓U=4×1.5V=6V，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，
由I= 得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R滑= = =14Ω，故滑動(dòng)變阻器選乙；（3）由圖乙所示電流表可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.34A；
小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W．（4）實(shí)驗(yàn)要求改變小燈泡兩端的電壓進(jìn)行多次測(cè)量，這樣做的目的是為了測(cè)量不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率．（5）①閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度很暗，說明電路電阻太大，電流太��；且無論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)均不變，其原因是滑動(dòng)變阻器同時(shí)將下面的兩個(gè)接線柱接入電路；②電流表無示數(shù)，說明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為二極管正負(fù)接線柱接反了．
所以答案是：（1）電路圖如圖所示；（2）斷開；乙；（3）0.34；0.85；（4）測(cè)量不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率；（5）①滑動(dòng)變阻器同時(shí)將下面的兩個(gè)接線柱接入電路；②二極管正負(fù)接線柱接反了．