Question

7．如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路．电源电压恒为6V，小灯泡的额定电
压2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω，滑动变阻器有A规格“10Ω2A”、B规格“50Ω1A”可选．
（1）该实验应选择“50Ω1A”规格的滑动变阻器．
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整．
（3）连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中a、b、c、d四根导线有一根断了，则该导线是c．

（4）排除故障后，闭合开关，当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向A端移动．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律求出灯正常工作时的电流，由串联电路电压的规律求变阻器连入电路 中的电阻大小确定变阻器的规格；
（2）变阻器接线柱按一下一上的接入电路中；
（3）闭合开关，小灯泡发光，电路为通路，根据电压表示数为0分析；
（4）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
由图中电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率．

解答 解：（1）电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路电压的规律，正常工作时的电阻约为10Ω，灯正常工作时的电流I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，变阻器分得的电压U_滑=6V-2.5V=3.5V，
变阻器连入电路中的电阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，故选用“50Ω1A”规格的变阻器；
（2）变阻器接线柱按一下一上的接入电路中，如下所示：

（3）闭合开关，小灯泡发光，电路为通路，但电压表示数为0，即电压表与灯的连线断了，图中c导线断了；
（4）排除故障后，闭合开关，当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯的额定电压，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，要减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，即应将滑片P向A端移动．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案为：（1）“50Ω1A”；（2）如上所示；（3）c；（4）A；0.6．

点评 本题测量小灯泡电功率，考查器材的选择、电路的连接、故障的分析及操作过程．