Question

18．在測定標有“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、導線、開關、電池組外，老師還提供了三個變阻器（A．標有“1750Ω  0.3A”的滑動變阻器；B．標有“1.2A”的電阻箱；C．標有“50Ω  1.5A”滑動變阻器）．

（1）在這個實驗中，你將選擇C作為實驗中的變阻器．（填字母編號）
（2）根據(jù)圖甲中的電路圖，將圖乙中的實物電路完整的連接起來．
（3）連接好電路合上開關后，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，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)．為了保證實驗能正常進行，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）在實驗中為了測得小燈泡的功率，應讓其達到額定功率，因電路中用到保護電路的滑動變阻器，來改變小燈泡兩端的電壓與電流達到多次測量的效果，根據(jù)小燈泡的正常工作電流判斷電流表所選量程，滑動變阻器和電阻箱的工作原理，用排除法可選擇滑動變阻器．
（2）將電壓表與小燈泡并聯(lián)，將電流表與滑動變阻器串聯(lián)．
（3）根據(jù)電流表所選量程可知其分度值，由指針位置可讀出此時電流值，再根據(jù)P=UI可計算出小燈泡的額定功率．
（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，所以測不到電流．

解答 解：（1）由于標有“2.5V”小燈泡的電阻值約為8Ω，則正常工作的電流約為I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A，故電流表選量程為0～0.6A，所以標有“1750Ω 0.3A”滑動變阻器不能使用，因其最大電流為0.3A；
因電阻箱不能使電阻逐漸增大或減小，它的阻值是成倍數(shù)的增大或減小，故“1.2A”電阻箱也不能使用；
而標有“50Ω 1.5A”滑動變阻器，可以逐漸改變電阻的阻值，而且符合要求，
（2）由于小燈泡的額定電壓為2.5V，故將電壓表選量程為0～3V，則小燈泡的右端的接線柱與電壓表的“3V”接線柱相連，將電流表的“0.6A”接線柱與滑動變阻器左下角接線柱相連，如圖所示：

（3）由圖可知，電流表所選量程為0～0.6A，去分度值為0.02A，由指針位置可讀出此時電流值I=0.3A，則小燈泡的額定功率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)，說明電流表對燈泡短路，因此為了保證實驗能正常進行，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）C；（2）如上圖；（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 此題考查了實驗電路的錯誤判斷和電功率計算，這是電學實驗題的常見題型，在判斷故障時，電壓表的示數(shù)的變化很關鍵，若電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源能相通，若無示數(shù)，說明電壓表與電源不能相通．