Question

2．小明同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中，選用了如下器材：電壓恒為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡（正常發(fā)光時燈絲的電阻約為10Ω），最大阻值為40Ω的滑動變阻器，學生電壓表、電流表各一個，開關一個和導線若干．并連接了如圖甲所示的電路：

（1）該實驗的原理是P=UI．
（2）小明檢查電路時，發(fā)現只有一根導線連接錯誤，請你幫他在連接錯誤的導線上打“×”，然后在圖中補畫出一條正確的連線（注：只有一根導線連接錯誤）．
（3）若沒有發(fā)現錯誤，閉合開關S后電壓表示數為6V．
（4）小明在用正確電路進行實驗中，看到電壓表的示數為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P，當燈泡L正常發(fā)光后，電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.6W．
（5）某同學還想探究電流與電阻的關系，于是將甲圖中的小燈泡L換成定值電阻R，并使電壓表的示數始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成該實驗，他更換的定值電阻R的阻值不能大于20Ω．

Answer 1

分析 （1）測功率的原理是：P=UI；
（2）本實驗中，滑動變阻器應與燈泡串聯，電壓表與燈泡并聯，由此分析圖中錯誤并修改；
（3）電壓表自身電阻非常大，由此分析解答；
（4）根據分壓原理，在串聯電路中，電阻越大分得的電壓越多；當燈的實際電壓等于額定電壓時，燈正常發(fā)光；讀出電流表的示數由P=UI計算出額定功率；
（5）根據串聯電路特點與歐姆定律分析答題．

解答 解：
（1）測量小燈泡電功率的實驗原理是：P=UI；
（2）測量小燈泡電功率的實驗中，滑動變阻器應與燈泡串聯，電壓表與燈泡并聯，而圖甲中電壓表串聯在電路中，燈泡與變阻器并聯了，由此修改電路連接如圖所示：
；
（3）圖中電壓表串聯在電路中，由于電壓表自身電阻非常大，根據串聯電路的分壓原理可知，電壓表幾乎分得所有電源電壓，所以電壓表示數為6V；
（2）電壓表示數為1.8V時，說明小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，為增大燈泡的電壓，應減小滑動變阻器兩端的電壓，應減小變阻器接入電路中的阻值，所以應向A端移動滑片，同時視線應注意觀察電壓表示數，直到使燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V；
根據甲圖知，電流表的量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，由乙圖知此時通過燈泡電流為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，滑動變阻器分壓為4V，是定值電阻兩端電壓的兩倍，滑動變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍，滑動變阻器最大阻值為40歐姆，因此定值電阻最大阻值為20歐姆．
故答案為：（1）P=UI；（2）見上圖；（3）6；（4）A；0.6；（5）20．

點評 本題考查了連接實物電路圖、電路故障分析、實驗操作、電表讀數、燈泡功率計算等問題．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．