Question

1．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“50Ω  1A”字样．（1）请你用笔画线代替导线，将图示电路连接完整；
（2）连接好电路后，闭合开关试触，发现小灯泡不亮，且电压表的指针迅速偏到最右边，电流表的指针几乎不动，则故障的原因可能是灯泡断路．
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图甲所示，为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向A移动使电压表的示数为2.5V；
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是0.6W；
（5）要完成此实验，如果他其器材和电路连接均不变，只可以换电源，则电源电压的选择范围是2.5V--14.5V．

Answer 1

分析 （1）电流表、滑动变阻器串联接入电路中，根据小灯泡的额定电压和电阻判定电流表的量程；
（2）要解答此题需掌握电路短路和断路的区别．电路短路时，电路中仍有电流，用电器能工作．电路断路时，电路中无电流，用电器不工作．
（3）根据电压表的量程和分度值读数；灯泡正常发光时的电压为2.5V；小灯泡电压小于额定电压，要测小灯泡的额定功率，应移动滑动变阻器滑片使接入电路的电阻变小；
（4）根据公式P=UI求出额定功率；
（5）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，灯泡两端电压等于电源电压；当滑动变阻器全部接入电路时，灯泡两端的电压最小，据此分析．

解答 解：（1）电流表、滑动变阻器串联接入电路中；灯泡正常发光时的电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故电流表量程为0-0.6A；滑动变阻器采用一上一下的接法；如图：
；
（2）开关闭合后，灯泡都不发光，电流表的指针几乎不动，说明电路是开路；且电压表的指针迅速偏到最右边，说明电压表通过电流表和滑动变阻器与电源两极相连，因此故障是灯泡断路．
（3）电压表量程为0-3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向A端的方向移动，增大电流，增大电压表的示数，使电压表示数为2.5V．
（4）由图知电流I=0.24A，额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（5）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，灯泡两端电压等于电源电压；灯泡的额定电压为2.5V，故电源电压最小为2.5V；
当滑动变阻器全部接入电路时，灯泡两端的电压最小，此时灯正常发光，电源电压是最大的；
滑动变阻器的最大阻值为50Ω；电路中的电流为0.24A，则滑动变阻器两端的电压为：U'=IR'=0.24A×50Ω=12V，故最大电源电压为12V+2.5V=14.5V；故电源电压的范围为：2.5V--14.5V．
故答案为：（1）如图；（2）灯泡断路；（3）2.2；A；2.5；（4）0.6；（5）2.5V--14.5V．

点评 电路故障一般有两种：断路与短路；闭合开关如果电路中无电流，表明电路断路；闭合开关如果电路电流过大则电路发生了短路；由电压表可判断断路或短路位置．