Question

11．如图是小明和同学做“测定小灯泡额定电功率”实验的电路，电源电压为3V，已知小灯泡正常工作时的电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线把图甲未连接完的实物电路连接成正确的完整电路（要求：导线不交叉且滑动变阻器滑片向左移动灯泡变亮）．
（2）在连接电路中，开关应断开，滑动变阻器滑片P应位于B端（选填“A”或“B”）．
（3）若闭合开关，灯泡不亮，经检查灯丝断了，则电流表指针偏转情况是不偏转；电压表指针偏转情况是满偏（均选填“满偏”或“不偏转”）．
（4）另一组同学在连接好电路后，闭合开关，在移动变阻器滑片P的过程中发现，灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大，经检查所有器材完好，出现这种现象的原因可能是电压表与滑动变阻器并联了．
（5）排除故障后，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了使灯泡正常发光，应将滑片向左（选填“左”或“右”）移动；小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，通过图象可知小灯泡正常发光时的电功率为0.75W．

Answer 1

分析 （1）将变阻器与灯泡串联，滑片向左移动，灯泡变亮，则电阻应变小，电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联；
（2）连接电路中，开关应断开，滑片位于阻值最大端；
（3）根据故障原因是灯泡断路，可知电流表没有示数，电压表示数接近电源电压；
（4）在调节滑动变阻器时，灯泡逐渐变亮（电路中电流变大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了；
（5）灯泡电压小于额定电压，应调节滑动变阻器使接入电路的阻值变小，增大灯泡两端的电压，使电压表示数达到灯泡额定电压2.5V；根据图象读出小灯泡正常发光时的电流值，根据P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）将电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，
将变阻器与灯泡串联，滑片向左移动，灯泡变亮，则电阻应变小，所以变阻器下面应连接左边的A接线柱，如图所示：

（2）连接电路中，开关应断开，滑动变阻器连入电路的阻值应最大，此时滑片P应位于最右端即B端；
（3）闭合开关，灯泡不亮，故障原因是灯丝断了，此时电路中没有电流，电压表与滑动变阻器串联了，故电流表没示数指针不偏转，而电压表的示数接近电源电压，其指针满偏；
（4）在调节滑动变阻器时，灯泡逐渐变亮（电路中电流变大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了；
（5）灯泡的电压小于额定电压，根据U=IR可知，要增大灯泡两端的电压，应增大电路中的电流，减小电路中的电阻，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向A端（左端）移动使灯泡正常发光时的电压为2.5V；
由图象可知当灯泡两端电压u=2.5v时，灯泡的额定电流I=0.3A；
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
故答案为：（1）如图；（2）断开，B；（3）不偏转，满偏；（4）电压表与滑动变阻器并联了；（5）左，0.75．

点评 本题涉及电压表、电流表、滑动变阻器的使用、电功率的计算、U-I图象，电路故障分析，综合性强，有一定难度．