Question

小明同學(xué)用電壓表、電流表測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，已知電源電壓3V，燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣．

（1）小明連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，檢查后發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線(xiàn)連接有錯(cuò)誤．請(qǐng)你在這根導(dǎo)線(xiàn)上打“×”，并用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，畫(huà)出正確的連線(xiàn)．
（2）電路改正后，閉合開(kāi)關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表的示數(shù)為零，電壓表有示數(shù)，取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變．其故障可能是______．
（3）故障排除后，小明閉合開(kāi)關(guān)，將滑片向______移動(dòng)到某個(gè)位置時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，為了使小燈泡正常發(fā)光，又需將滑片向______移動(dòng)．（填 左/右）
（4）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示．則小燈泡正常發(fā)光的電流為_(kāi)_____A，額定功率為_(kāi)_____W，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻______Ω．

Answer 1

解：（（1）測(cè)燈泡電功率時(shí)，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，由電路圖可知，電壓表接在燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端，測(cè)燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)電壓，即電源電壓，電壓表連接錯(cuò)誤，
電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3V，說(shuō)明電壓表與電源的兩極相連通，測(cè)量的是電源電壓，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變；出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡斷路．
（3）故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，燈泡兩端電壓是處于最小值，所以要使燈泡兩端的電壓，即電壓表的示數(shù)為2V，則減小滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻，即將滑片向左移動(dòng)到某個(gè)位置時(shí)；但為了進(jìn)一步使小燈泡達(dá)到額定電壓值而正常發(fā)光，又需將滑片繼續(xù)向左移動(dòng)，進(jìn)一步減小滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻．
（4）由圖示電流表可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.26A，
燈泡額定功率P=U_額I=2.5V×0.26A=0.65W；
滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻R==≈1.9Ω．
故答案為：（1）圖略；（2）燈泡斷路；（3）左；左；（4）0.26；0.65；1.9．
分析：（1）在測(cè)燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，據(jù)此分析作圖．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外電路斷路造成的；電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路存在斷路；電壓表示數(shù)接近3V，接近電源電壓，說(shuō)明電壓表與電源兩端相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；取下燈泡，電路斷路，兩表示數(shù)不變，綜合分析可知，電路故障原因是燈泡斷路造成的．
（3）故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，燈泡兩端電壓是處于最小值，所以要提高燈泡兩端的電壓，增大燈泡的電流，需要減小電路電阻，減小滑動(dòng)變阻器的電阻．
（4）由圖示電流表確定電流表的量程與分度值，讀出電流表的示數(shù)，燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率，根據(jù)R=求滑動(dòng)變阻器的阻值．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)電路分析、修改電路、電流表讀數(shù)、求燈泡額定功率、電阻及電路故障分析，是實(shí)驗(yàn)的常考問(wèn)題，一定要掌握；對(duì)電流表讀數(shù)時(shí)，先確定電流表的量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要與電表刻度線(xiàn)垂直．