Question

7．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的最大阻值40Ω．
（1）請用筆畫線代替導線在圖甲中完成實物電路的連接；
（2）同學們進行試觸時，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表無示數，電壓表有示數，則電路中發(fā)生的故障可能是小燈泡斷路（選填“小燈泡斷路”、“小燈泡短路”或“滑動變阻器處斷路”）；
（3）某次實驗中，同學們看到電壓表示數為1.8V，要使燈泡L正常發(fā)光應向A（選填“A”或“B”）端移動滑片，同時視線應注意觀察電壓表（選填“電流表”或“電壓表”）示數，當燈正常發(fā)光時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6W；此時小燈泡的電阻約為10.4Ω．
（4）某同學還想探究電流與電阻的關系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R，并使電壓表的示數始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實驗，他更換的定值電阻R的阻值不能大于20Ω．

Answer 1

分析 （1）根據電路圖連接實物，特別注意電流表、電壓表量程的選擇和正負接線柱的接法，注意滑動變阻器的接法要一上一下．
（2）燈泡不亮說明某處斷路或燈短路，電壓表有示數，電壓表的正負接線柱與電源正負極之間連接是連通的，說明燈泡斷路，電流表無示數說明是某處斷路或電流表短路．
（3）根據串分壓的知識進行分析，在串聯(lián)電路中，電阻越大分得的電壓越多．在進行電流表的讀數時，注意量程和分度值．將電壓值和電流值代入公式P=UI計算出額定功率．
（4）根據串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）根據電路圖連接實物電路，先將串聯(lián)的元件連接好，最后將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．小燈泡的功率很小，所以電流很小，電流表可選擇0～0.6A的量程；小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選擇0～3V的量程．如圖所示：

（2）①燈泡短路，燈不亮，電壓表示數為0，電流表有示數，不符合題意；
②燈泡發(fā)生斷路，電壓表的正負接線柱與電源正負極之間連接是連通的，電壓表有示數；電壓表的電阻無限大，使得電路中的電流為0，電流表的示數為0，符合題意；
③變阻器斷路，電流表和電壓表都無示數，不符合題意．
（3）根據已知條件，電壓表示數為1.8V，說明小燈泡兩端的電壓太小，應減小滑動變阻器兩端的電壓，所以應向A端移動滑片，使燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V．
根據丙圖，電流表的量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，其讀數為0.24A，所以小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$=10.4Ω．
（4）電源電壓為6V，電阻兩端電壓為2V，滑動變阻器分壓為4V，是定值電阻兩端電壓的兩倍，滑動變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍，滑動變阻器最大阻值為40歐姆，因此定值電阻最大阻值為20歐姆．
故答案為：（1）如圖所示；（2）小燈泡斷路；（3）A；電壓表；0.6；10.4；（4）20．

點評 本題考查了連接實物電路圖、電路故障分析、實驗注意事項、電表讀數、求燈泡功率等問題，連接電路圖時要注意電表量程的選擇；對電表讀數時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．