Question

1．在“測定小燈泡的功率和電阻”的實驗中，小明同學設計的電路如圖1所示，他選用的小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）請用筆畫線代替導線，按照電路圖，將圖2的實物電路連接完整（連線不得交叉）．
（2）在連接實物電路過程中，開關應處于斷開（斷開、閉合）狀態(tài)．
（3）正確連好電路后，閉合開關前應把右圖中的滑動變阻器滑片的位置調到最左邊（填寫“最左邊”或“最右邊”）．
（4）如果連好電路后，閉合開關S，小明發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)但未超出量程，產生故障的原因可能是A．
A．小燈泡發(fā)生了短路
B．小燈泡發(fā)生了斷路
C．滑動變阻器短路
D．滑動變阻器的滑片松了、不接觸
（5）排除故障后，調節(jié)滑動變阻器使小燈泡在額定電壓下正常發(fā)光時，電流表的指針位置如圖3所示，請你把下面表格中沒有完成的部分完成．

實驗次序	電壓U/V	電流I/A	電功率/W	燈絲電阻/Ω	亮度
1	1.0	0.20	0.20	5	微亮
2	1.8	0.24	0.43	7.5	較亮
3	2.5				亮
4	3.0	0.32	0.96	9.38	很亮

（6）燈泡的額定功率是0.75W．
（7）若在實驗中另一名同學連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表示數(shù)為電源電壓6V，電流表示數(shù)為0，故障的原因可能是小燈泡發(fā)生了斷路（斷路、短路）．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓判斷電壓表的量程；滑動變阻器采用“一上一下”的接法；
（2）為保護電路，在電路連接過程中開關要斷開；
（3）為保護電路，閉合開關之前，滑動變阻器滑片要位于最大阻值處；
（4）電流表有示數(shù)，說明整個電路是通路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表被短路；
（5）根據(jù)圖3確定電流表的量程和分度值，讀出電流值，根據(jù)P=UI計算出電功率，利用R=$\frac{U}{I}$計算電阻；
（6）根據(jù)上面的計算得到燈泡額定功率；
（7）燈泡不發(fā)光，電流為0，則說明電路發(fā)生斷路，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生斷路．

解答 解：
（1）已知燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0-3V量程；滑動變阻器已經選擇了右下角的接線柱，只要選擇上面任一個接線柱串聯(lián)在電路即可．如下圖：
（2）為保護電路，在連接實物電路過程中，開關應處于斷開狀態(tài)；
（3）由圖知，滑動變阻器的下面接了右邊的接線柱，所以在閉合開關前，應將滑片移至最左端；
（4）根據(jù)電路圖可知，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端電壓，電流表測量電路電流．
A、如果小燈泡發(fā)生短路，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，符合題意．
B、如果小燈泡發(fā)生了斷路，則電路為斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表測量電源電壓，不符合題意．
C、如果滑動變阻器短路，電路中電流將會很大，電流表、電壓表都有示數(shù)，不符合題意．
D、滑動變阻器的滑片接觸不良，即電路為斷路，電流表、電壓表都無示數(shù)，不符合題意．故選A；
（5）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
燈泡正常發(fā)光的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（6）燈泡額定功率為0.75W；
（7）燈泡都不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，則說明電路中發(fā)生斷路，電壓表的示數(shù)約為6V，則說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）斷開；
（3）最左邊；
（4）A；
（5）0.3；0.75；8.3；
（6）0.75；
（7）斷路．

點評 此題是“測定小燈泡的功率”的實驗，考查了電壓表的連接，注意量程的選擇，同時考查了滑動變阻器的使用及電路故障的分析，還考查了圖象的分析及電功率、電阻的計算，難度不是很大．