Question

在“測量小燈泡電功率”的實驗中，需要的有：額定電壓為2.5V的小燈泡一只，新干電池兩節(jié)，電流表、電壓表、滑動變阻器和開關(guān)各一只，導(dǎo)線若干．實驗電路及實物連接圖如下圖甲、乙所示．
（1）圖乙已連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照電路圖將未連接的電路完整．
（2）連接好電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片P放在變阻器的______端．
（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為______V時，
小燈泡正常發(fā)光，此時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，該電流是______A，該燈泡的額定功率是______W．
（4）完成上述實驗后，繼續(xù)測量并描繪出小燈泡的電流隨其電壓變化的關(guān)系圖象，如圖丁所示，由圖象可知，當(dāng)通過燈泡的電流為0.1A時，滑動變阻器接入電路中的電阻是______歐．
（5）若實驗中，無論怎樣移動滑片P，燈泡兩端電壓表示數(shù)始終為3V，電流表示數(shù)幾乎為零，電表完好，則電路故障可能是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）連接電壓表時應(yīng)使其與燈泡并聯(lián)，并注意選擇適合的量程序、接線柱要正進(jìn)負(fù)出；
（2）滑動變阻器應(yīng)置于阻值最大處，這是為了保護(hù)電路；
（3）當(dāng)電壓為額定電壓時，小燈泡正常工作．電流表讀數(shù)時要先明確量程和分度值．利用公式P=UI可求出額定功率的大小；
（4）從圖中讀出電壓的值，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系，可得出變阻器兩端的電壓，再利用歐姆定律可計算出變阻器連入電路的電阻值；
（5）依據(jù)電壓表和電流表的狀態(tài)，結(jié)合經(jīng)驗可猜想是電路中發(fā)生了斷路或短路，再最終做出判斷．
解答：解：（1）將電壓表與小燈泡并聯(lián)，如圖所示；

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動變阻器置于最大阻值處，因此，滑片P應(yīng)放在右（或B、D）端；
（3）小燈泡正常發(fā)光時，電壓應(yīng)為額定電壓，即2.5V．圖丙中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.3A，此時小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）讀圖丁可知，當(dāng)電流為0.1A時，燈泡兩端的電壓為0.5V，所以，滑動變阻器兩端的電壓為3V-0.5V=2.5V，則滑動變阻器接入電路的阻值為R===25Ω；
（5）因為電壓表是一個阻值極大的元件，因此，當(dāng)燈泡斷路時，電壓表串聯(lián)在電路中，無論怎樣移動滑片，電壓表的示數(shù)也是3V，且電流表的示數(shù)為零．
故答案為：（1）如圖；（2）右（或B、D）；（3）2.5，0.3，0.75；（4）25；（5）燈泡處斷路．
點評：本題通過“測量小燈泡電功率”的實驗主要考查了電路的連接、滑動變阻器的使用、電流表的讀數(shù)、歐姆定律的計算、串聯(lián)電路中電壓電流的特點、電路的故障分析等多個知識點，具有一定的綜合性．