Question

2．在“测定额定电压为4.5V的小灯泡的额电功率”实验中，小科同学设计如图甲所示的电路图，所用的实验器材时标有4.5V字样的小灯泡，可在0-25Ω范围内调节滑动变阻器等，但电源上电压值模糊不清．

（1）图乙是他未完成的实验电路连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）正确连接好电路，闭合开关后，小科看到如图丙所示电流表和电压表示数，他马上用这些读数和滑动变阻器提供的信息算出电源电压为5.5V．
（3）继续调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，他观察到电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡断路．
（4）排除故障后，重新实验，当灯泡正常发光时电流表示数是0.3A，它的额定功率是1.35W．

Answer 1

分析 （1）根据实验数据确定电流表量程，把电流表串连接入电路；
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；由图2乙确定电表量程与分度值，读出电表示数；由串联电路特点及欧姆定律求出电源电压；
（3）灯泡突然熄灭，可能是灯泡断路或短路造成的，电压表有示数，电流表无示数，说明灯泡断路．
（4）由P=UI求出灯泡额定功率．

解答 解：（1）由实验数据可知，电路最大电流是0.35A，则电流表选择0～0.6A量程，把电流表串连接入电路，电路图如下图所示；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置；由图丙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.2A；电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是0.5V；刚闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值25Ω，电源电压U=U_灯+IR_滑=0.5V+0.2A×25Ω=5.5V；
（3）小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡断路；
（4）灯泡额定电压4.5V对应的电流是0.3A，则灯泡额定功率P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案为：（1）电路连接如下：（2）5.5；（3）小灯泡断路；（4）1.35．

点评 本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是注意刚闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值，然后由串联电路特点及欧姆定律求出电源电压．