Question

6．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒定為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時的電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 1A”．

（1）請用筆畫線代替導線將甲圖中未完成的實物電路連接完整；
（2）閉合開關前，滑片P應移到B（選填“A”或“B”）端．閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障是小燈泡短路（選填“小燈泡斷路”或“小燈泡短路”）；
（3）排除故障后，繼續(xù)進行實驗，移動滑片使燈泡L正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是0.6W；
（4）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換成定值電阻，并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻，記錄各次電流表的示數(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實驗，他更換的定值電阻的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）本實驗中燈泡應與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路中電流，電壓表測燈泡兩端電壓，滑動變阻器一上一下接入電路；
（2）閉合開關前，滑片應滑到最大值處；電流表有示數(shù)，說明整個電路是通路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)部分可能被短路．
（3）由圖乙根據(jù)電流表量程讀出燈泡正常發(fā)光時的電流，由P=UI計算額定功率；
（4）根據(jù)串聯(lián)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，燈泡應與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路中電流，燈泡正常發(fā)光時的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表應使用0-0.6A量程；電壓表測燈泡兩端電壓，滑動變阻器一上一下接入電路．如圖所示：
；
（2）為了電路安全，開關閉合前滑片應滑到最大值B端；
閉合開關，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的這部分電路短路了，即小燈泡短路；
（3）實驗中電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由乙圖可知，燈泡正常發(fā)光時通過燈泡的電流為0.24A，
燈泡的額定功率：P_額=U_額I=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，根據(jù)分壓原理可知，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50歐姆，因此定值電阻最大阻值為25歐姆．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；小燈泡短路；（3）0.6；（4）25．

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(shù)、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(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．