Question

在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样．如图甲是小明同学没有连接完的实物电路．
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（2）实验中，小王同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，且电压表无示数，电流表有示数，则故障的原因可能是______；
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端滑动（选填“左”或“右”）；直到使电压表示数等于2.5V时，电流表示数如图乙所示，灯泡的额定功率是______．
（4）小红同学在实验结束与同学讨论时说：“该实验电路也可以用来研究电流与电压的关系”．小红的说法是______（选填“正确的”或“不正确的”），因为______．

Answer 1

解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选0～3V量程，
灯泡正常发光时的电流约为I==0.25A，
电流表应选0～0.6A量程，滑动变阻器、电流表串联接入电路，
把电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示．
（2）灯泡不亮，可能是由于灯泡断路，或灯泡短路，
或灯泡之外电路断路造成的；电压表无示数，可能是与电压表并联的灯泡短路，或电压表并联电路之外电路存在断路造成；
电流表有示数，说明电路不存在断路，综合分析可知，电路故障是灯泡短路．
（3）电压表量程是0～3V，由图乙所示电压表可知，电压表分度值是0.1V，电压表示数是2V＜2.5V，
要测灯泡额定功率，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端电压变大，由电路图可知，应向左移动滑片．
电流表量程是0～0.6A，由图乙所示电流表可知，电流表的分度值是0.02A，电流表示数是0.28A．
（4）研究电压与电流的关系时，应保持电阻阻值不变，由于灯泡电阻随温度的变化而变化，不是定值，
因此不能用该电路研究电流与电压的关系，小红的说法不正确．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）灯泡短路；（3）左；0.28A；
（4）不正确；灯泡电阻随温度变化而变化，不是定值．
分析：（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表的量程，
把滑动变阻器、电流表串联接入电路，把电压表并联在灯泡两端，即可完成电路连接．
（2）灯泡不亮，可能是电路断路或短路造成的，根据电路故障现象分析故障原因．
（3）由图示电压表确定电压表量程与分度值，读出电压表示数，
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；
由图乙所示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数．
（4）探究电流与电压的关系时，应该保持电阻阻值不变，根据灯泡电阻是否变化分析答题．
点评：本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、滑动变阻器的调节、电表读数等问题，是电学实验的常考问题，一定要掌握；连接实物电路图时，注意电表量程的选择，注意滑动变阻器要接一上一下两个接线柱；对电表读数时，应先确定电表量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．