Question

小东在商店买了一个只标有“2.5V”的手电筒灯泡，为了探明它正常工作时的电阻和电功率，小东成立了一个实验小组，设计了如图1所示的一个实验电路．电池的电压为3.0伏，且保持不变．
（1）请指出小东电路连接中的两个不当之处：
①______；
②______．

（2）①请帮小东改正不当电路（实物图中不必画改正线），并根据改正后的实物图在图2虚线框中画出改正后的电路图；
②电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值．记录如下：

电压（V）	2.0	2.5	2.8
电流（A）	0.20	0.24	0.26

（3）根据以上数据回答问题：
①若小灯泡在2.0V、2.5V、2.8V的电阻分别为R₁、R₂、R₃，小东实验小组认为：正常工作时的电阻大小R=（R₁+R₂+R₃），请你对小东实验小组的计算作出判断，并说明理______；
②在实验探究过程中，小东将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中小灯泡的电阻将______（“变大”或“变小”或“不变”）．当小东测出2.8V电压下的电流后，继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是______，此时电压表的示数是______V．小东实验小组分析产生上述现象的原因，认为滑动变阻器在电路中不仅能改变电路中的电流，而且它还是电路中的一个保护电阻，所以在移动滑片时一定要注意______．
③小灯泡的额定功率为______W．此时的电阻为______Ω．

Answer 1

解：（1）①由图知，电压表测量的是灯泡和滑动变阻器的总电压，应与灯泡并联；
由于电路中的电流不会很大，所以电流表应选择0～0.6A的量程，用0～3A的量程，会造成读数误差大；
（2）①将电流表的量程改接为0～0.6A，将电压表与灯泡并联，电路如图所示：
；
（3）①由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以不能求电阻的平均值；
②滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，灯丝的温度升高，电阻变大；
小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，说明灯泡断路，此时电压表的示数等于电源电压等于3V；
在移动滑片时一定要注意滑动变阻器接入电路的电阻为不能为0；
③由表格中第2组数据知，当U=2.5V时，I=0.24A，所以：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
R===10.4Ω．
故答案为：
（1）①电压表接错（或电压表直接并在小灯泡两端）；②电流表量程接入不当（电流表应选0～0.6A）；
（2）①电路如图所示；
（3）①错误，因为小灯泡的电阻与温度有关；②变大；小灯泡断路；3.0；滑动变阻器接入电路的电阻为不能为0；③0.6；10.4．
分析：（1）在实物电路的连接中，特别注意电流表、电压表和滑动变阻器的接法，注意电流表、电压表的量程和正负接线柱的接法，电流表与被测电路串联，电压表与被测电路并联，滑动变阻器要接一上一下；
（2）根据实物图画电路图，要注意连接的方式和顺序；
（3）①根据灯丝的电阻与温度有关进行分析；
②判断滑片向右滑动时，电路中电流的变化，得出灯丝温度的变化，判断电阻的大小变化；
灯泡两端的电压过大烧坏，此时灯泡处断路，两端的电压会等于电源电压；
滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用，在移动滑片时不能使滑动变阻器的阻值为零；
③根据表格中数据确定额定电压和电流，根据P=UI计算出其额定电功率；
根据R=计算出其电阻．
点评：此题是测量灯泡正常发光时的电功率和电阻，考查了实物电路的连接和电路图的画法，同时考查了电功率和电阻的计算，还涉及到了灯丝电阻与温度的关系及电路故障的分析．