Question

小王同学做“测定小灯泡额定功率”的实验，所用实验器材包括：电源（电压约3V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，待测额定电压为2.5V的小灯泡若干 （电阻约7Ω），滑动变阻器两个（甲：“5Ω　2A”；乙：“20Ω　0.5A”）．
（1）如图甲所示，是小王同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，帮他完成电路的连接（要求：①不改动已连接导线，连接时导线不交叉，②滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡变暗）；
（2）小王所选用的滑动变阻器是______（选填“甲”或“乙”）；
（3））实验中若发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数接近电源电压，产生次故障的原因可能是下列情况中的______．（填写序号）
A．小灯泡短路　　　　　　　　　　　　　　B．小灯泡的灯丝断了
C．电流表损坏　　　　　　　　　　　　　　D．电压表的正、负接线柱接反
（4）电路故障排除后，小王调节滑动变阻器，发现电压表如图乙示，为了测定小灯泡的额定功率，小王应向______（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片；此时灯泡的实际功率______ 额定功率（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（5）当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图丙示为______A，此时小灯泡的电阻为______Ω，额定功率是______W．

Answer 1

解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表量程选0-3V，且电压表与灯泡并联，电压表正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源负极；又要求滑片P向右移动时变阻器阻值变大，所以应连接滑动变阻器下面左边的接线柱．故连接实物图如下：

（2）当灯泡正常发光时，电路中的电流：I===0.36A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R′==9.7Ω，故选择滑动变阻器乙；
（3）电流表的示数为零说明电路中有断路，再根据电压表的示数判断出电路故障．电压表有示数，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，因此故障是小灯泡处发生断路了，电压表示数为6V等于电源电压，所以B正确；
（4）电压表量程为3V，分度值为0.1V，因此灯泡两端的实际电压为1.8V小于灯泡的额定电压2.5V，因此需使滑动变阻器接入电路中的电阻减小，故滑片向左移动；
此时的实际电压低于额定电压，所以实际功率小于灯泡的额定电功率；
（5）电流表量程为0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.4A；
R===6.25Ω；
灯泡的实际功率：P=UI=2.5V×0.4A=1W．
故答案为：（1）电路如图；（2）乙；（3）B；（4）左；＜；（5）0.4；6.25；1．
分析：（1）电流表、滑动变阻器与灯泡串联，电压表与灯泡并联，并注意电流表、电压表量程的选择，根据题目要求确定滑动变阻器下面所接的接线柱；
（2）根据灯泡正常发光时，计算出滑动变阻器接入电路的最小阻值即可选择正确的滑动变阻器；
（3）电流表示数为零说明电路断路，电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常；
（4）根据电压表的量程和分度值读出灯泡两端电压，然后与灯泡的额定电压比较，并确定滑片移动的方向；
根据实际电压和额定电压的关系，判断实际功率与额定功率的关系；
（5）根据电流表的量程和分度值读出灯泡的额定电流，然后利用P=UI求出灯泡的实际功率．
点评：解决本题的关键：一是电流表和滑动变阻器的正确使用，二是电路故障分析和从表格中得到有用的信息，三是知道额定功率和实际功率的关系．