Question

8．如圖甲是測量小燈泡額定功率的實驗電路，已知小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓恒定為4.5V，所用滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”．

（1）在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接，要求：滑動變阻器滑片P向右滑時，變阻器阻值變�。�
（2）連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障是小燈泡短路或變阻器斷路．
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，手移動滑片P，眼觀察電壓表，使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.75W．
（4）若還想探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)將甲圖中小燈泡換成定值電阻R，并使電壓表的示數(shù)始終保持2.5V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(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實驗，更換的定值電阻R的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物，特別注意電流表、電壓表量程的選擇和正負接線柱的接法，注意滑動變阻器的接法要一上一下．
（2）燈泡不亮說明某處斷路或燈短路，電壓表無示數(shù)，電壓表的正負接線柱與電源正負極之間連接是斷開的或燈泡短路，說明燈泡短路或滑動變阻器斷路；
（3）根據(jù)串分壓的知識進行分析，在串聯(lián)電路中，電阻越大分得的電壓越多．在進行電流表的讀數(shù)時，注意量程和分度值．將電壓值和電流值代入公式P=UI計算出額定功率．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實物電路，先將串聯(lián)的元件連接好，最后將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．小燈泡的功率很小，所以電流很小，電流表可選擇0～0.6A的量程；滑動變阻器滑片向右移動電阻變小，接右下接線柱．如圖所示：

（2）若燈泡短路時，燈不亮，電壓表示數(shù)為0；或變阻器斷路，燈泡不亮，電流表和電壓表都無示數(shù)，符合題意．故小燈泡短路或變阻器斷路；
（3）閉合開關(guān)后，為使燈泡正常發(fā)光，手應(yīng)移動滑動變阻器，眼睛觀察電壓表，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0.3A，所以小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）電源電壓為4.5V，電阻兩端電壓為2.5V，滑動變阻器分壓為4.5V-2.5V=2V，電路的電流為：I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，
則定值電阻的最大值為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）小燈泡短路或變阻器斷路；（3）電壓表；0.75；（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．