Question

3．小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线．如图（甲）是小亮同学没有连接完整的电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整．
（2）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障是灯泡断路．
（3）小亮同学排除故障后闭合开关，为了电路安全，应该缓慢（选填“缓慢”或“快速”）移动滑动变速器滑片P，同时眼睛应注视电压表示数．
（4）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向B端移动（选填“A”或“B“）．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，则小灯泡的额定功率是0.5W．
（5）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图（丙）所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）在测量小灯泡额定功率实验中，电源、开关、灯泡、电流表和滑动变阻器串联在电路中，电压表与灯泡并联．根据灯泡额定电压和额定功率确定电路电流和电流表量程；
（2）根据电路故障现象分析电路故障原因；
（3）移动滑片时要注意观察电压表示数；
（4）根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；由图示电流表读出其示数，由P=UI求出功率；
（5）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：
（1）灯泡额定电压为2.5V，灯泡额定电流小于I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，电流表选0～0.6A，把电流表串联接入电路，电路图如图所示：

（2）连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小灯泡始终不亮，可能是灯泡发生短路或电路存在断路；电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路；
（3）排除故障后闭合开关，缓慢移动滑动变阻器滑片P，同时眼睛应注视电压表示数，使电压表示数等于额定电压，读出此时的电流表示数；
（4）电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向A端移动．由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）由图丙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V，实验时电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端为6V-2V=4V，定值电阻与滑动变阻器串联，通过他们的电流相等，滑动变阻器分压是定值电阻分压的2倍，滑动变阻器阻值是定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为50Ω，定值电阻阻值不能大于25Ω．
故答案为：（1）如上图所示；（2）灯泡断路；（3）B；（4）A；0.5；12.5；（5）25．

点评 连接实物电路图时要注意电表量程的选择；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．