Question

小張、小李和小王三位同學各自進行“測定小燈泡電功率”的實驗．實驗中使用的小燈標有“2.5V”字樣，滑動變阻器標有“20Ω  2A”字樣，電源電壓為6伏且不變．
①小張連接的電路如圖所示，圖中尚有一根導線未連接，請用筆線代替導線在圖中正確連接．

②小李正確連接電路，閉合電鍵，移動變阻器的滑片，電壓表的示數______（選填“變大”或“變小”）；當變阻器的滑片恰好在中點上（即它接入電路的電阻為10歐），小燈正常發光，小燈的額定功率為______瓦．
③小王正確連接電路，閉合電鍵，移動變阻器的滑片，小燈始終不亮．小王在查找電路故障時發現，電流表示數為0、電壓表示數為6伏．若電路中只有一處故障且只發生在小燈或滑動變阻器上，電路故障是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）測定燈泡功率的實驗時，電壓表與燈泡并聯測燈泡電壓，注意正負接線柱．
（2）閉合開關時，滑動變阻器連入電路的阻值最大，電路電流最小，燈泡電壓最小，移動滑片增大電路電流，燈泡電壓增大，電壓表示數增大．
滑動變阻器的滑片恰在中點時，滑動變阻器接入電路電阻為10Ω，燈泡恰好正常工作，求得滑動變阻器電壓，求得滑動變阻器電流，即燈泡的額定電流，根據P=UI計算燈泡的額定功率．
（3）燈泡不亮，電流表示數為0，電路斷路，電壓表示數為電源電壓，電壓表測電源電壓，電壓表與電源接通，燈泡斷路．
解答：解：（1）電壓表測燈泡電壓，與燈泡并聯兩端．如圖：

（2）正確連接好電路，閉合電鍵，滑動變阻器連入電路的電阻最大，電路電流最小，燈泡電壓最小，電壓表示數最小，移動滑片，滑動變阻器電阻減小，電路電流增大，燈泡電壓增大，電壓表示數增大．
滑片在中點時，滑動變阻器電阻R=10Ω，
此時燈泡正常工作，滑動變阻器電壓：U=U_總-U_L=6V-2.5V=3.5V，
所以，滑動變阻器電流為：I===0.35A，
根據串聯電路電流處處相等，所以，燈泡額定電流為I_L=I=0.35A，
所以P=U_LI_L=2.5V×0.35A=0.875W．
（3）燈泡不亮，電流表無示數，電路斷路，電壓表示數為6V，電壓表測電源電壓與電源接通，所以，燈泡斷路．
故答案為：①如上圖；②變大；0.875；③燈泡斷路．
點評：本題考查了實物圖的連接，電壓表的使用，電壓表示數變化，功率計算，串聯電路電流和電壓的特點，歐姆定律的應用，電路故障問題，其中，電路故障和計算燈泡的額定功率是本題的難點．