Question

【題目】在測(cè)定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率(正常發(fā)光時(shí)電阻約為8Ω)的實(shí)驗(yàn)中，電源為兩節(jié)新干電池。

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)____。請(qǐng)用筆畫線將圖乙電路連接完整，要求滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，接入電阻變小_________。

（2）電路連接后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片(未達(dá)到最小阻值)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障可能是______。在實(shí)驗(yàn)中，小明把電流表與電壓表的位置互換，閉合開關(guān)會(huì)后造成小燈泡_____（選填“被燒壞”或“不亮”）。

（3）排除故障后，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為___V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡額定功率是____W。

（4）若在實(shí)驗(yàn)中電流表壞了，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，小明打算只選用一個(gè)R0=5Ω的電阻，斷開開關(guān)后接入原來電路，其他不改變，并設(shè)計(jì)了如圖丁的電路及以下實(shí)驗(yàn)方案：

①調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓；

②保持滑片位置不變，將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，測(cè)出R0兩端的電壓U0

③通過計(jì)算得到小燈泡的額定功率。

指出他的設(shè)計(jì)方案中存在的兩個(gè)問題：

問題一：____________________________。

問題二：____________________________。

Answer 1

【答案】 斷開 燈泡短路 不亮 2.5 0.75 無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，燈泡都無法正常發(fā)光或電源電壓不足或無法調(diào)到額定電壓等 將電壓表a點(diǎn)接到c點(diǎn)，電壓表正負(fù)接線柱接反，無法測(cè)出R0兩端電壓。

【解析】（1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，根據(jù)題意知道，滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，接入電阻變小，所以，應(yīng)將滑片以左電阻絲連入電路中與開關(guān)串聯(lián)，如圖：

（2）根據(jù)題意知道閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，燈泡不亮且電壓表無示數(shù)，則故障可能是燈泡短路；在實(shí)驗(yàn)中，小明把電流表與電壓表的位置互換后，由于電壓表串聯(lián)在電路，而造成電路電阻很大，使電路中電流很小，即會(huì)造成小燈泡不亮；

（3）排除故障后，因?yàn)樾�燈泡的額定電壓為“2.5V”，所以，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V；由圖丙知道，電流表選用的是小量程，即分度值是0.02A，所以此時(shí)電流表的示數(shù)0.3A ，故小燈泡額定功率是：PL =UL IL =2.5V×0.3A=0.75W；

（4）根據(jù)題意知道，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案存在的問題是：

問題一：由于電源為兩節(jié)新干電池，所以電源電壓是3V，若燈正常發(fā)光時(shí)，則其正常發(fā)光時(shí)的電流為0.3A，額定電壓是2.5V，此時(shí)電阻R0 的電壓應(yīng)是：U0=IR0 =0.3A×5Ω=1.5V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道，燈與電阻的電壓應(yīng)是：UL0 =2.5V+1.5V=4V＞3V，即無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，燈泡都無法正常發(fā)光（或電源電壓不足或無法調(diào)到額定電壓等）；

問題二：由圖知道，正確測(cè)量燈泡的電壓時(shí)，與電壓表a相連的為電壓表的正接線柱，將電壓表a點(diǎn)接到c點(diǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱接反，無法測(cè)出R0 兩端電壓。