Question

小王同學(xué)做“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)，所用實(shí)驗(yàn)器材包括：電源（電壓約3V）、開關(guān)、電壓表、電流表各一個(gè)，導(dǎo)線若干，待測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡若干 （電阻約7Ω），滑動(dòng)變阻器兩個(gè)（甲：“5Ω  2A”；乙：“20Ω  0.5A”）．
（1）如圖甲所示，是小王同學(xué)已連接的部分電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他完成電路的連接（要求：①不改動(dòng)已連接導(dǎo)線，連接時(shí)導(dǎo)線不交叉，②滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變暗）；
（2）小王所選用的滑動(dòng)變阻器是

乙

（選填“甲”或“乙”）；
（3）實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，產(chǎn)生次故障的原因可能是下列情況中的

B

．（填寫序號(hào)）
A．小燈泡短路　　　　　　　　　　　　　  B．小燈泡的燈絲斷了
C．電流表損壞　　　　　                  D．電壓表的正、負(fù)接線柱接反
（4）電路故障排除后，小王調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表如圖乙示，為了測(cè)定小燈泡的額定功率，小王應(yīng)向

左

（選填“左”或“右”）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片；此時(shí)燈泡的實(shí)際功率

＜

 額定功率（選填“＞”、“＜”或“=”）；
（5）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖丙示為

0.4

A，此時(shí)小燈泡的電阻為

6.25

Ω，額定功率是

1

W．

Answer 1

分析：（1）電流表、滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，并注意電流表、電壓表量程的選擇，根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器下面所接的接線柱；
（2）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)，計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值即可選擇正確的滑動(dòng)變阻器；
（3）電流表示數(shù)為零說明電路斷路，電壓表有示數(shù)說明電壓表和電源連接的部分電路正常；
（4）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出燈泡兩端電壓，然后與燈泡的額定電壓比較，并確定滑片移動(dòng)的方向；
根據(jù)實(shí)際電壓和額定電壓的關(guān)系，判斷實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系；
（5）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流，然后利用P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表量程選0-3V，且電壓表與燈泡并聯(lián)，電壓表正接線柱靠近電源的正極，負(fù)接線柱靠近電源負(fù)極；又要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)變阻器阻值變大，所以應(yīng)連接滑動(dòng)變阻器下面左邊的接線柱．故連接實(shí)物圖如下：

（2）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流：I=

U

R

=

2.5V

7Ω

=0.36A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R′=

6V-2.5V

0.36A

=9.7Ω，故選擇滑動(dòng)變阻器乙；
（3）電流表的示數(shù)為零說明電路中有斷路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出電路故障．電壓表有示數(shù)，說明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源連接的部分沒有斷路，因此故障是小燈泡處發(fā)生斷路了，電壓表示數(shù)為6V等于電源電壓，所以B正確；
（4）電壓表量程為3V，分度值為0.1V，因此燈泡兩端的實(shí)際電壓為1.8V小于燈泡的額定電壓2.5V，因此需使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻減小，故滑片向左移動(dòng)；
此時(shí)的實(shí)際電壓低于額定電壓，所以實(shí)際功率小于燈泡的額定電功率；
（5）電流表量程為0.6A，分度值為0.02A，則燈泡的額定電流為0.4A；
R=

U

I

=

2.5V

0.4A

=6.25Ω；
燈泡的實(shí)際功率：P=UI=2.5V×0.4A=1W．
故答案為：（1）電路如圖；（2）乙；（3）B；（4）左；＜；（5）0.4；6.25；1．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：一是電流表和滑動(dòng)變阻器的正確使用，二是電路故障分析和從表格中得到有用的信息，三是知道額定功率和實(shí)際功率的關(guān)系．