Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小明同学设计了如图甲所小的电路，已知小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为6V

（1）根据图甲的电路图，用笔划线将图乙的实物图连接完整

（______）

（2）连线完成后，闭合开关S前，甲图中滑片P应该位于滑动变阻器的最_____（选填“上”或“下”）

（3）小明闭合开关S，移动滑片P，发现电流表示数为0，电压表示数始终为6V，其故障原因是小灯泡L所在的支路发生_____（选填“短路”或“断路”）；

（4）排除故障后，调节滑片P的位置，当电压表示数为25V时电流表示数为0.4A，则小灯泡额定功率为_____W，此时滑动变阻器连入电路的电阻为_____Ω。

Answer 1

【答案】 下 断路 1 8.75

【解析】

（1）根据电路图连接实物图；

（2）闭合开关S前，为保护电路，滑片P应该位于滑动变阻器的阻值最大处；

（3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；

（4）灯在额定电压下灯正常发光，根据通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线找到，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流，此时消耗的电功率为P＝ULI求灯的额定功率；根据欧姆定律求灯正常发光时的电阻大小，根据串联电路电压的规律和分压原理确定灯正常发光时变阻器连入电路中的电阻大小。

（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，滑动变阻器一上一下连接，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：

（2）连线完成后，闭合开关S前，甲图中滑片P应该位于阻值最大处，即滑动变阻器的最下端；

（3）经分析，小明闭合开关S，移动滑片P，发现电流表示数为0，电压表示数始终为6V，故障原因是小灯泡L所在的支路发生断路；

（4）灯在额定电压下灯正常发光，由通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.4A，此时消耗的电功率为：P＝ULI＝2.5V×0.4A＝1W；

由欧姆定律，灯正常发光时的电阻：，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压是灯的电压的＝1.4倍，根据分压原理，变阻器连入电路 中的电阻为：R滑＝1.4×6.25Ω＝8.75Ω。