Question

14．小明在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率的实验中．

（1）如图甲所示，小明所接的电路存在错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确、请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）连接电路时，开关S应处在断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于左端；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是C
A．更换小灯泡　　　
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．
（5）完成上述实验后，小明把小灯泡更换成定值电阻（如图丙），利用原电路继续探究“电流与电阻”的关系：
实验时，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，记下对应的电流为0.4A；再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，移动变阻器滑片，使电压表示数仍为2V；此时变阻器接入电路的阻值为5Ω；当小明再换接15Ω的电阻，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为2V，原因是滑动变阻器阻值太小．

Answer 1

分析 （1）判断连接问题，首先检查电表量程选择，正进负出，电压表并联灯泡两端；然后电流表，滑动变阻器连线．
（2）连接电路前，开关应该断开，滑动变阻器移到最大阻值处．
（3）灯泡不发光，首先看电流表示数，有电流说明不存在断路，然后移动滑动变阻器．
（4）当电压表示数为额定电压时读出电流表示数，由P=UI计算出额定功率．
（5）探究电流与电阻的关系时，保持电阻两端电压不变，结合实物图两节干电池，确定电源电压．

解答 解：（1）检查发现电压表没有并联在灯泡两端，应把电压表并联在灯泡两端，如图所示．

（2）连接电路前，开关S应该断开，滑动变阻器移到最大阻值处，远离下接线柱，P应滑动左端．
（3）灯泡不发光，电流表有示数，说明电路没有断路，然后移动滑动变阻器，观察灯泡是否发光．
（4）电压表示数为额定电压2.5V，电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，读出电流表示数I=0.24A，由P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（5）当接入电阻为5Ω时：I_R=$\frac{{U}_{R}}{{R}_{R}}=\frac{2V}{5Ω}=0.4A$，当接入电阻为10Ω：I_R=$\frac{{U}_{R}}{{R}_{R}}=\frac{2V}{10Ω}=0.2A$，
由实物图两节干电池：U=3V，由串联：U_滑=U-U_R=3V-2V=1V，R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}=\frac{1V}{0.2A}=5Ω$，
根据串联分压，电阻越大，滑动变阻器也越大，无论怎样移动都不能调到2V，原因就是滑动变阻器阻值太小了．
故答案为：（1）如图所示；（2）断开；左；（3）C；（4）2.5V；0.6W；（5）0.4A；5Ω；滑动变阻器阻值太小．

点评 本题考查了测量电功率实验中的电路连接、基本实验操作、探究电流与电阻的关系，比较有代表意义的电学实验题目．