Question

6．在“測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中．芳芳同學(xué)已連接好如圖2的部分電路．已知電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器R₁（規(guī)格為“10Ω，1A”），滑動(dòng)變阻器R₂（規(guī)格為“50Ω，0.5A”），燈泡正常工作時(shí)電阻約8Ω．

①請(qǐng)你用筆代替導(dǎo)線，將圖2中實(shí)驗(yàn)電路連接完整（要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變大）．
②為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選50Ω，0.5A．
③開關(guān)試觸時(shí)，若發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)較大，其故障原因可能是燈泡斷路．
④芳芳同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)如圖1，為了測(cè)出小燈泡的額定功率，他應(yīng)該把滑片向B（填“A”或“B”）移動(dòng)．
⑤實(shí)驗(yàn)中，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流如圖1所示，則小燈泡的額定功率是0.8W．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器要與小燈泡串聯(lián)接入電路，采取“一上一下”的接法．
（2）求出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動(dòng)變阻器．
（3）常見電路故障由：斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（4）由圖示電壓表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系確定滑片的移動(dòng)方向．
（5）當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，由P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)接入電路，A端與電源正極相連（也可以B端和電源正極相連），如圖所示：

（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8R}$=0.3125A，
燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓：
U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
由I=$\frac{U}{R}$得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.3125A}$=11.2Ω＞10Ω，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選“50Ω  0.5A”．
（3）電流表沒有示數(shù)，說明電路存在斷路，電壓表示數(shù)較大，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路．
（4）由圖1所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.8V，小于燈泡額定電壓2.5V，為測(cè)燈泡額定功率，應(yīng)向B端移動(dòng)滑片，知道電壓表示數(shù)為2.5V為止．
（5）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)觀察到電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；由圖示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所示為0.32A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W．
故答案為：（1）實(shí)物電路圖如圖所示；（2）“50Ω，0.5A”；（3）燈泡斷路；（4）B；（5）0.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、滑動(dòng)變阻器的選擇、電表讀數(shù)、求功率等問題；連接實(shí)物電路圖時(shí)要注意電表量程的選擇，注意電表正負(fù)接線柱不要接反；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)．