Question

（6分）在“测量小灯泡电功率” 的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A” 。
⑴请用笔画线代替导线把甲图中未完成的实物电路连接完整；

⑵连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生的故障是______________________（选填“小灯泡断路” 或“小灯泡短路” ）；
⑶排除故障后，继续进行实验：闭合开关前，滑片应移到_______（选填“” 或“” ）端，闭合开关后，移动滑片使灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是________W；
⑷某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于____Ω。

Answer 1

⑴如图所示 ⑵小灯泡短路 ⑶B  0.6 ⑷25

试题分析：⑴“测量小灯泡电功率” 的电路，要求电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器按“一上一下” 接入电路中。因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选0~3V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，小灯泡正常发光时的电流约为I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A，所以电流表的量程选0~0.6A.
⑵电压表无示数，电流表有示数，说明电路是通路，只能是小灯泡短路。
⑶为了保护电路，要求闭合开关前，把滑动变阻器的滑片放到最大阻值处，即滑片p应移到B端；由乙图可知，小灯泡正常发光时的电流为0.24A，则小灯泡的额定电功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
⑷因为滑动变阻器的规格为“50Ω 1A” ，由串联分压U₁/U₂=R₁/R₂可知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大为50Ω时，定值电阻R=2V×50Ω/（6V-2V）=25Ω，若定值电阻大于25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值也应大于50Ω，此时滑动变阻器就不能满足实验的要求，所以在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω。