Question

小张、小李和小王三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的小灯标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电源电压为6伏且不变．
①小张连接的电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接．

②小李正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，电压表的示数

 

（选填“变大”或“变小”）；当变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为10欧），小灯正常发光，小灯的额定功率为

 

瓦．
③小王正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，小灯始终不亮．小王在查找电路故障时发现，电流表示数为0、电压表示数为6伏．若电路中只有一处故障且只发生在小灯或滑动变阻器上，电路故障是

 

．

Answer 1

分析：（1）测定灯泡功率的实验时，电压表与灯泡并联测灯泡电压，注意正负接线柱．
（2）闭合开关时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路电流最小，灯泡电压最小，移动滑片增大电路电流，灯泡电压增大，电压表示数增大．
滑动变阻器的滑片恰在中点时，滑动变阻器接入电路电阻为10Ω，灯泡恰好正常工作，求得滑动变阻器电压，求得滑动变阻器电流，即灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率．
（3）灯泡不亮，电流表示数为0，电路断路，电压表示数为电源电压，电压表测电源电压，电压表与电源接通，灯泡断路．

解答：解：（1）电压表测灯泡电压，与灯泡并联两端．如图：

（2）正确连接好电路，闭合电键，滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路电流最小，灯泡电压最小，电压表示数最小，移动滑片，滑动变阻器电阻减小，电路电流增大，灯泡电压增大，电压表示数增大．
滑片在中点时，滑动变阻器电阻R=10Ω，
此时灯泡正常工作，滑动变阻器电压：U=U_总-U_L=6V-2.5V=3.5V，
所以，滑动变阻器电流为：I=

U

R

=

3.5V

10Ω

=0.35A，
根据串联电路电流处处相等，所以，灯泡额定电流为I_L=I=0.35A，
所以P=U_LI_L=2.5V×0.35A=0.875W．
（3）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表示数为6V，电压表测电源电压与电源接通，所以，灯泡断路．
故答案为：①如上图；②变大；0.875；③灯泡断路．

点评：本题考查了实物图的连接，电压表的使用，电压表示数变化，功率计算，串联电路电流和电压的特点，欧姆定律的应用，电路故障问题，其中，电路故障和计算灯泡的额定功率是本题的难点．