Question

在测定小灯泡额定功率的实验中（小灯泡标有2.5V）：
（1）某同学在连接实验电路时还有导线未接上，如图1所示，请你用比画线代替导线，把图中电路连接好，闭合开关后，要求变阻器滑片向右移动时灯泡变亮（请勿更改原有导线，且所有导线不得交叉）．请在虚线框内画出该实验的电路图．

（2）闭合开关前滑片应置于

 

（3）甲乙两组同学在实验中，使用的电流表、电压表及滑动变阻器均完好且连接正确，但闭合开关后，灯泡均不亮．
A．甲组出现的情况是：移动滑片，电流表有示数且不断变化，电压表示数始终为0，灯泡不亮．你认为其电路故障是

 

B．乙组出现的情况是：移动滑片，电流表示数始终为0，电压表示数始终接近3.0V，灯泡不亮．你认为其电路故障是

 

（4）故障排除后，闭合开关，调节滑片，当电压表的示数为

 

时，灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图2所示，其示数为

 

，则小灯泡的额定功率是

 

．

Answer 1

分析：（1）在测量灯泡功率实验中，需要使用电流表测量通过灯泡的电流，使用电压表测量灯泡两端电压，利用滑动变阻器改变灯泡两端电压，利用开关控制电路，据此画出电路图；
根据电路图连接电路，连接过程中注意电流表、电压表量程的选择和滑动变阻器采用“一上一下”的接法；
（2）闭合开关前，滑片置于阻值最大处；
（3）连接好电路，闭合开关，灯泡不亮，可能是电路电阻太大、电流太小、可能是断路、可能是短路．通过移动滑动变阻器滑片判断电路电流大小还是故障；再由电流表判断短路还是断路，再由电压表判断故障的具体位置．
（4）当灯泡两端电压等于灯泡的额定电压时，灯泡正常发光；
根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数；根据P=UI计算出灯泡的额定功率．

解答：解：（1）从电源正极依次串联滑动变阻器、电流表、灯泡以及开关回到电源负极，电压表并联在灯泡两端，电路图如下图所示：
因为灯泡的额定电压为2.5V，则灯泡的量程为0～3V，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮，说明滑动变阻器的右下接线柱接入了电路，如下图所示：

（2）闭合开关前，滑片应置于阻值最大处，即滑片置于A端；
（3）甲：移动滑片，电流表示数不断变化，说明电路为通路；灯泡不亮，电压表示数始终为零，说明灯泡短路；
乙：电流表示数始终为0，说明电路为断路，电压表示数始终接近电源电压3V，说明与电压表并联的电路发生短路，即灯泡断路．
（4）要使灯泡正常发光，闭合开关后，需调节滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V；
根据图2可知，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A；
灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案为：（2）A端；（3）灯泡短路；灯泡断路；（4）2.5V；0.3A，0.75W．

点评：本题考查了实物图的连接，电压表、滑动变阻器的使用，电流表的读数，功率的计算、欧姆定律的应用以及故障分析问题等．属于常见题型，难度不大．