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)光時的電阻約為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（要求滑片P向C端滑動時，變阻器電阻變小）；
（2）同學們在進行試觸時，發(fā)現小燈泡不發(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，示數為0.24A，則小燈泡的額定功率是0.6W；
（4）繼續(xù)移到滑動變阻器的滑片，發(fā)現小燈泡發(fā)出耀眼的亮光，則此時小燈泡的功率大于額定功率（選填“大于”、“等于”或“小于”）；
（5）實驗中若不慎將電壓表和電流表互換了位置，則小燈泡將不亮（填“不亮”、“很亮”、“正常發(fā)光”或“燒毀”）．

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）當小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時，實際功率大于額定功率，此時小燈泡發(fā)出耀眼的光；
（5）根據電壓表和電流表互換了位置后電路的連接，由電表內阻的大小結合歐姆定律和分壓原理作答．

解答 解：
（1）根據電路圖連接實物電路，先將串聯的元件連接好，最后將電壓表并聯在燈泡兩端．小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選擇0～3V的量程；小燈泡正常發(fā)光電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表可選擇0～0.6A的量程；滑片P向C端滑動時，變阻器電阻變小，滑動變阻器的下接線柱接A，如圖所示：
（2）①燈泡發(fā)生斷路時，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；電壓表的電阻很大，使得電路中的電流為0，電流表的示數為0，燈泡不亮，符合題意；
②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；
③滑動變阻器斷路，電流表和電壓表都無示數，不符合題意，故故障為小燈泡斷路；
（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，需增大燈泡兩端的電壓，則應減小滑動變阻器兩端的電壓，減小滑動變阻器連入電路的電阻，所以應向A端移動滑片，同時觀察電壓表的示數，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．
（4）移動滑片時，小燈泡發(fā)出耀眼的亮光，說明小燈泡的實際功率大于額定功率；
（5）實驗中若不慎將電壓表和電流表互換了位置，即電壓表串聯在電路中，電流表與燈并聯，因電流表內阻很小，所以電流表將燈短路了，燈不亮；因電壓表內阻很大，根據歐姆定律，電路中電流幾乎為0；根據分壓原理，電壓表示數接近電源電壓．
所以，實驗中若不慎將電壓表和電流表互換了位置，則小燈泡將不亮．
故答案為：（1）見上圖； （2）小燈泡斷路； （3）A； 電壓表； 0.24；  0.6； （4）大于； （5）不亮．

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．