Question

在測2.5V小燈泡（電阻大約為10Ω左右）額定功率的實驗時，小明連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓為6V。

（1）在連接電路時，開關必須      。請將實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時小燈變亮）。
（2）若在連接電路時，有A (10Ω 1A)和B (20Ω 1A)兩個滑動變阻器可供選擇，則應該選擇變阻器
       （填“A”或“B”）連入電路，才能保證實驗順利進行。
（3）小明合理地連接好電路，閉合開關，發現無論怎樣調節滑動變阻器燈泡都不亮。小明分析后發現是燈泡的故障。請你依據表一中電流表、電壓表示數出現的幾種情況，幫小明判斷故障原因，并將其填寫在表一對應的空格中。

（4）排除故障后，小明調節變阻器滑片的位置，使小燈泡兩端電壓分別為2V、2.5V、2.8V，依次測出通過小燈泡的電流，并觀察發光情況，記錄在表二中．當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示，此時小燈泡電阻是     Ω（計算結果保留兩位小數），小燈泡的額定功率是       W。

Answer 1

（1）斷開，如圖所示，（2）B，（3）燈泡被短路，燈泡斷路，（4）8.33，0.75

試題分析：（1）在連接電路時，為防止連接最后一根導線時，電路中電流過大燒壞電路元件，所以開關應斷開；燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯；燈泡的額定電流約為I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A＜0.6A，所以電流表的量程為0～0.6A，且與滑動變阻器串聯；注意電流從正接線柱流入負接線柱流出；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中．如圖所示：

（2）滑動變阻器的作用是改變燈泡兩端電壓，使燈泡能正常工作，同時也保護電路，防止燈泡被燒壞，所以滑動變阻器的電阻必須足夠大。燈泡正常工作時，滑動變阻器兩端的電壓U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動變阻器接入電路的電阻R=U_R/I=3.5V/0.25A=14Ω＞10Ω，故滑動變阻器應選B（20Ω 1A）．
（3）燈泡的故障有兩種：燈泡斷路或燈泡被短路①燈泡短路，電路是通路，電流表有示數，示數不為0，電壓表也被短路，示數為0，②燈泡燈絲斷了，電路斷路，電流表示數為0，電壓表串聯在電路中，測電源電壓，示數不為0，
（4）由圖可知：電流表選擇0.6A的量程，每一小格代表0.02A，故示數為0.3A，即燈泡正常工作時的電流是0.3A，燈泡的電阻：R_L=U_L/I_L=2.5V/0.3A=8.33A
燈泡的額定功率：P_L=U_LI_L=2.5V×0.3A=0.75W