Question

20．在測定標(biāo)有“2.5V”小燈泡（電阻約為8歐）額定功率的實驗中，除了電流表、電壓表、導(dǎo)線、開關(guān)、電源（電壓恒為6V），老師還提供了四個變阻器（A．標(biāo)有“10Ω  1A”的滑動變阻器；B．標(biāo)有“1.2A”的電阻箱；C．標(biāo)有“20Ω  0.3A”滑動變阻器；D．標(biāo)有“50Ω  0.6A”滑動變阻器）．

（1）小科設(shè)計了圖甲所示電路，他應(yīng)選用規(guī)格為“50Ω0.6A”的滑動變阻器．
（2）圖乙是小科根據(jù)電路圖連接的實物圖，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是由于一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在答題卷的圖乙中連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補畫出正確的連線．
（3）連接好電路合上開關(guān)后，調(diào)節(jié)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是0.75W．
（4）另一小組在實驗過程中合上開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)．為了保證實驗?zāi)苷�常進行，請你替他提出一種簡單而有效解決問題的方法：將電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．．

Answer 1

分析 （1）由題根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算燈泡正常工作時滑動變阻器連入的阻值，從而選擇合適的滑動變阻器；
（2）本實驗中滑動變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，由此分析錯誤并修改電路；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出其正常工作的電流，由P=UI計算其額定功率；
（4）電壓表并聯(lián)在燈的兩端無示數(shù)，說明電流表和電壓表并聯(lián)在燈兩邊了，電流通過電流表形成回路，沒有通過燈，所以燈不亮，所以測不到電壓；

解答 解：（1）燈泡正常工作時的電流約為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}=\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A，燈正常工作時的電壓為2.5V，
此時滑動變阻器連入電路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{U{-U}_{L}}{I}=\frac{6V-2.5V}{0.3125A}$=11.2Ω＞10Ω，考慮到變阻器的最大阻值允和許通過的最大電流，應(yīng)選用滑動變阻器D；
（2）測小燈泡額定功率的實驗中，滑動變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，由圖乙，滑動變阻器與燈并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中了，修改后如下圖所示：
；
（3）由圖丙可知，電流表的量程0-0.6A，分度值0.02A，燈泡正常工作時的電流為0.3A，
所以燈泡的其額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，說明燈泡短路了，因此為了保證實驗?zāi)苷�常進行，將電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
故答案為：（1）50Ω  0.6A；
（2）見上圖；
（3）0.75；
（4）將電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．

點評 此題測定標(biāo)有“2.5V”小燈泡額定功率的實驗，考查器材的選擇、電路的連接、額定電功率計算及常見故障的判斷與處理，是電學(xué)實驗題的常見題型，要熟練掌握．