Question

（2010?卢湾区二模）小明、小华和小红三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的 小灯标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“20?  2A”字样．
①小明连接的电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接．要求：若将变阻器的滑片向右移动，闭合电键S后，能使它接入电路中的电阻最大．

见下面解析及答案

（用 2B铅笔在答题纸的相应位置连线）

②小华实验步骤正确，闭合电键后，发现小灯发光较暗，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示，他所用的电源电压为

4

伏．接着他移动变阻器的滑片，当观察 到电压表的示数为

2.5

伏时，小灯正常发光．若此时变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为 10 欧），小灯的额定功率为

0.375

瓦．

③小红正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，观察到小灯始终不亮，电压表的 示数为零．若电路中只有一处故障且只发生在小灯或滑动变阻器上，电路中存在的故障可能是

小灯短路或滑动变阻器断路

（请将所有可能填写完整），小红想通过电流表的示数进一步确定故障，请判断 他能否查找出电路的故障，并说明理由．

能确定，小灯短路时电流表有示数，滑动变阻器断路时电流表无示数

．

Answer 1

分析：（1）由电路图知，若滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大，即此时滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，不难看出，滑片向右滑动，滑片左边的电阻丝变长，故此时应该是滑片左边的电阻丝接入电路．
（2）在刚闭合开关时，滑动变阻器的全部电阻接入电路，故此时电流表的示数即为电路中的电流，也是滑动变阻器的电流，据欧姆定律可以计算出滑动变阻器两端的电压，再据小灯泡的电压可计算出电源电压来．小灯正常发光时变阻器的滑片恰好在中点，故据此能计算出滑动变阻器的电流，进而可计算出小灯泡的额定功率．
（3）闭合开关后发现小灯泡不亮，且电压表示数为0，故有两种情况，即小灯泡可能发生短路，也可能是由于滑动变阻器断路造成的．

解答：解：（1）据分析可知，此时滑动变阻器滑片的左边接入电路，见下图：

（2）电流表的示数是0.12A，此时滑动变阻器中的电流就是0.12A，此时滑动变阻器的电阻是20Ω，故据公式I=

U

R

得，U=IR=0.12A×20Ω=2.4V，此时电压表的示数是1.6V，故电源电压U=2.4V+1.6V=4V；由于小灯泡的额定电压是2.5V，故需将电压表的示数调到2.5V后小灯泡才会正常发光；由于此时滑动变阻器的电阻是10Ω，故此时滑动变阻器的电压是U=4V-2.5V=1.5V，故滑动变阻器中的电流是I=

U

R

=

1.5V

10Ω

=0.15A，故此时小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.15A=0.375W；
（3）闭合电键，移动变阻器的滑片，观察到小灯始终不亮，电压表的 示数为零，且电路中只有一处故障且只发生在小灯或滑动变阻器上，故若发生在小灯泡上，即灯泡发生短路，即此时电流表有示数；若发生在滑动变阻器上，即变阻器发生断路，即电流表无示数；
故答案为：（1）见上面的图；（2）4；2.5；0.375；（3小灯短路或滑动变阻器断路；能确定，小灯短路时电流 表有示数，滑动变阻器断路时电流表无示数．

点评：本题考查了实物图的连接，电压表的使用，电压表示数变化，功率计算，串联电路电流和电压的特点，欧姆定律的应用，电路故障问题，其中，电路故障和计算灯泡的额定功率是本题的难点．