题目内容

在“测定小灯泡的功率”的实验中：某同学在实验时选用额定电压2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）．电源为两节干电池，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器．
（1）按图I-1所示的电路图把图I-2中的电路元件连接成实验电路．

（2）正确连接电路，闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到的位置．
（3）若电路元件完好，闭合开关后，下列现象中的哪几种会出现（）
A、小灯泡不能正常发光；B、电流表示数为零
C、电压表示数为2.5V；D、若移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数会随着改变
（4）若闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表的指针位置如图I-3所示，此时小灯泡中的电流为A，小灯泡的额定功率为W．
（5）若小灯泡的灯丝已断，闭合开关后，下列现象中的哪几种会出现（__）
A、电流表指针不偏转；B、电压表指针不偏转
C、电压表的示数为3V；D、移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数不改变

解：（1）连接电路时要注意电压表和灯泡是并联的，电流表与灯泡是串联的，并且让电流从他们的正接线柱流入，从负接线柱流出，已知灯泡电阻大约为10Ω，额定电压为2.5V，据公式I= $\text{[math]}$ ，求出灯泡通过电流大约为0.25A，故电流表选用0--0.6A量程，电源电压是两节干电池，故电压表选用0--3V量程，连接如图：

（2）闭合电路前，应让滑动变阻器连入电路最大阻值，保护电路元件，所以滑片P滑到D端．
（3）闭合开关后，因为变阻器的阻值为30欧，灯泡阻值为10欧，据 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，变阻器分压多，灯泡分压少，总电压为3V，故而灯泡难以达到额定电压2.5V，不会正常发光．
若调整变阻器阻值，则电路总电阻跟着变化，电源电压不变，据I= $\text{[math]}$ 知道，随之电流变化，灯泡两端电压发生变化，电压表和电流表示数改变．
因为电路连接正确，电路元件完好，电路中有电阻存在，故而不会出现电流表示数为0的情况．
（4）灯泡电压U=2.5V，电流表示数为I=0.3A，据公式P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）灯泡灯丝断，表示灯泡断路，电压表将被串联进电路，因为其自身阻值巨大，所以将分去几乎全部电源电压，导致电路中，电压表示数与电源电压等同，为3V，电流表示数几乎为0，指针不偏转，此时滑动变阻器自身阻值微小，对于整个电路失去调节功效，故而移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数不改变．
故答案为：（2）D，（3）A．D，（4）0.3，0.75，（5）A，C，D．
分析：（1）该题考查正确的连接实物电路，注意电压表和灯泡是并联的，电压表和电流表正负极连接准确．正确选择电表量程．
（2）闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路的电阻最大，保证不损坏电路元件．
（3）小灯泡正常发光需要在额定电压下，故要调整变阻器阻值来满足这个条件，而调整变阻器阻值，会带来电流表和电压表的示数改变．
（4）正确读电表示数，用公式P=UI计算灯泡功率．
（5）灯泡灯丝断，表示灯泡断路，电压表将被串联进电路，因为其自身阻值巨大，所以将分去几乎全部电源电压，导致电路中，电压表示数与电源电压等同，电流表示数几乎为0，滑动变阻器失去功效．
点评：该题中，连接实物图时，计算电路电流为隐含条件，易忽视，选择电流表量程必须要通过计算才能确定，并且下一问电流表还要读数，没有量程，则无法读数．另外，电压表串联进电路，电压表，电流表的示数变化是个难点，要认真分析．