Question

2．在“測(cè)量小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）如圖甲是小明測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖（不完整）．請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖連接完整．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于B（選填“A”或“B”）端．
（3）連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，小燈泡不發(fā)光，電壓表的示數(shù)為零．進(jìn)一步觀察并檢查電路，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表、導(dǎo)線及其連接均完好．針對(duì)電路中出現(xiàn)的小燈泡不發(fā)光的故障現(xiàn)象，他提出了如下猜想：①小燈泡短路；②小燈泡的燈絲斷了；③滑動(dòng)變阻器斷路．根椐故障現(xiàn)象，猜想②（填序號(hào)，下同）是錯(cuò)誤的．如果觀察到電流表有示數(shù)，則猜想①是正確的．
（4）排除故障，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某一位置，電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)應(yīng)將滑片P向
A（選填“A”或“B”）端移到合適位置，讀出電流表示數(shù)，即可算出小燈泡的額定功率．
（5）小平打算增加一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R₀，只利用一只電表，通過(guò)圖中操作（開(kāi)關(guān)S接“a”、”b”各一次）來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率．圖丙、丁是她設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是B（填字母）．
A．兩種方案都能          B．兩種方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能   D．丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

分析 （1）電壓表選用小量程，注意電表正負(fù)接線柱和滑動(dòng)變阻器接線柱的接法；
（2）滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大的位置；
（3）對(duì)每個(gè)猜想所出現(xiàn)的現(xiàn)象逐一分析，確定與題目條件不符合與相符合的猜想；
（4）認(rèn)清電壓表小量程的分度值讀數(shù)，比較讀數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（5）開(kāi)關(guān)S接“a”、”b”各一次，根據(jù)電路圖，確定能否使小燈泡正常發(fā)光，若不能，則無(wú)法測(cè)量小燈泡的額定電功率．

解答 解：（1）小燈泡的額定功率為2.5V＜3V，電壓表選用小量程，注意電表正負(fù)接線柱和滑動(dòng)變阻器接線柱的接法，如右圖所示；
（2）滑動(dòng)變阻器滑片以左電阻絲連入電路，故應(yīng)將滑片置于B端；
（3）①連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，如果小燈泡短路，小燈泡不發(fā)光，相當(dāng)于一根導(dǎo)線，電壓表示數(shù)為0，電流表有示數(shù)；
②如果小燈泡的燈絲斷了，則電壓表與電路中其它元件串聯(lián)，因電壓表內(nèi)阻很大，根據(jù)歐姆定律和分壓原理，電流表示數(shù)接近0，電壓表示數(shù)接近電源電壓，小燈泡分得的電壓很小，不發(fā)光；
③如果滑動(dòng)變阻器斷路，則電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)，小燈泡不發(fā)光；
所以，連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，電路中出現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表示數(shù)為零，猜想②是錯(cuò)誤的；
如果觀察到電流表有示數(shù)，則猜想①是正確的；
（4）電壓表小量程的分度值為0.1V，示數(shù)為1.4V，所以，應(yīng)增加燈兩端的電壓減小滑動(dòng)變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，就要減小變阻器連入電路中的電阻，所以，應(yīng)將滑片P向A端移到合適位置，讀出電流表示數(shù)，即可算出小燈泡的額定功率；
（5）圖丙中，無(wú)論S接a還是接b都無(wú)法得知小燈泡是否正常發(fā)光，丙方案不能測(cè)定小燈泡的額定電功率；
丁方案中，R₀、小燈泡、變阻器三者串聯(lián)，S接a時(shí)，電壓表測(cè)定值電阻的電壓，S接b時(shí)測(cè)燈和定值電阻的總電壓，都無(wú)法確定小燈泡是否正常發(fā)光，丁方案不能測(cè)定小燈泡的額定電功率．所以，兩種方案都不能測(cè)出小燈泡的額定功率．
故選B．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）B；
（3）②；①
（4）A；
（5）B．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)小燈泡的功率，涉及電路的連接、常見(jiàn)故障的分析判斷、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程等，考查特殊情況下測(cè)額定功率方案設(shè)計(jì)，綜合性強(qiáng)，難度較大．