Question

3．在“測(cè)量小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)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(shí)燈絲電阻約為10Ω，所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖1中完成實(shí)物電路的連接；
（2）閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障可能是小燈泡發(fā)生短路；
（3）排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．若某次實(shí)驗(yàn)，電壓表的示數(shù)為1.8V，要使小燈泡正常發(fā)光應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，同時(shí)眼睛應(yīng)注意觀察電壓表（選填“電流表”或“電壓表”）的示數(shù)；當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖22所示，則小燈泡的額定功率是0.6W；
（4）某同學(xué)將圖2電路中的小燈泡依次更換成阻值不同的定值電阻，探究電流與電阻的關(guān)系．若實(shí)驗(yàn)中保持電壓表的示數(shù)2V不變，在不更換其他器材的情況下，他更換的定值電阻的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）伏安法“測(cè)量小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中就是利用電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)通過的電流，保護(hù)電路和改變燈泡兩端電壓的滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路電路中；
（2）燈泡不亮，可能是由斷路或短路造成的，分析電路故障可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，判斷得出結(jié)論；
（3）根據(jù)分壓原理，在串聯(lián)電路中，電阻越大分得的電壓越多；當(dāng)燈的實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，燈正常發(fā)光；
進(jìn)行電流表的讀數(shù)時(shí)，注意量程和分度值，將電壓值和電流值代入公式P=UI計(jì)算出額定功率．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）由圖1可知，電壓表與燈泡并聯(lián)，量程為0～3V，如下圖所示：

（2）由題意可知，燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，與燈泡并聯(lián)的電壓表無示數(shù)，說明小燈泡發(fā)生短路；
（3）由于電壓表示數(shù)為1.8V，說明小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，為增大燈泡的電壓，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，應(yīng)減小變阻器接入電路中的阻值，所以應(yīng)向A端移動(dòng)滑片，同時(shí)視線應(yīng)注意觀察電壓表示數(shù)，直到使燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V；
根據(jù)乙圖，電流表的量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，其讀數(shù)為0.24A；
則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（4）電源電壓為6V，電阻兩端電壓為2V，滑動(dòng)變阻器分壓為4V，是定值電阻兩端電壓的兩倍，由串聯(lián)電路的分析原理，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍，滑動(dòng)變阻器最大阻值為50歐姆，因此定值電阻最大阻值為25歐姆．
故答案為：（1）如圖；（2）小燈泡（或電壓表）短路   （3）A；   電壓表；   0.6；  （4）25．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)操作、電表讀數(shù)、求燈泡功率等問題，連接電路圖時(shí)要注意電表量程的選擇；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)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．