Question

在测2.5V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V。

（1）在连接电路时，开关必须      。请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）。
（2）若在连接电路时，有A (10Ω 1A)和B (20Ω 1A)两个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器
       （填“A”或“B”）连入电路，才能保证实验顺利进行。
（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。小明分析后发现是灯泡的故障。请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况，帮小明判断故障原因，并将其填写在表一对应的空格中。

（4）排除故障后，小明调节变阻器滑片的位置，使小灯泡两端电压分别为2V、2.5V、2.8V，依次测出通过小灯泡的电流，并观察发光情况，记录在表二中．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡电阻是     Ω（计算结果保留两位小数），小灯泡的额定功率是       W。

Answer 1

（1）断开，如图所示，（2）B，（3）灯泡被短路，灯泡断路，（4）8.33，0.75

试题分析：（1）在连接电路时，为防止连接最后一根导线时，电路中电流过大烧坏电路元件，所以开关应断开；灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；灯泡的额定电流约为I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A＜0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与滑动变阻器串联；注意电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中．如图所示：

（2）滑动变阻器的作用是改变灯泡两端电压，使灯泡能正常工作，同时也保护电路，防止灯泡被烧坏，所以滑动变阻器的电阻必须足够大。灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑动变阻器接入电路的电阻R=U_R/I=3.5V/0.25A=14Ω＞10Ω，故滑动变阻器应选B（20Ω 1A）．
（3）灯泡的故障有两种：灯泡断路或灯泡被短路①灯泡短路，电路是通路，电流表有示数，示数不为0，电压表也被短路，示数为0，②灯泡灯丝断了，电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，示数不为0，
（4）由图可知：电流表选择0.6A的量程，每一小格代表0.02A，故示数为0.3A，即灯泡正常工作时的电流是0.3A，灯泡的电阻：R_L=U_L/I_L=2.5V/0.3A=8.33A
灯泡的额定功率：P_L=U_LI_L=2.5V×0.3A=0.75W