Question

7．在测定标有“2.5V”小灯泡功率的实验中，小亮选用电流表、电压表、开关、电源为两节新干电池、标有“20Ω  1A”的滑动变阻器、若干导线等器材，如图甲连接起来．

①在闭合开关前他又检查了电路，发现其中有一根导线接错了，请你在错误的导线上打一个“×”，然后用笔画线代替接入一根导线使电路完整．
②小亮同学正确连接电路并移动滑动变阻器滑片后，闭合开关，电压表及电流表示数如图乙所示，则小灯泡实际功率为0.4W；向左（选填“左”或“右”）移动滑片，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，若此时电流表示数为0.21A，则此小灯泡正常发光时的电阻R_L≈12Ω（保留整数）．
③小亮继续移动滑片，小灯泡发出耀眼的白光后熄灭，此刻他会观察到电压表指针所指的刻度值为3V．

Answer 1

分析 ①分析电路的错误之处并改正；
灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
②由如图乙电压表选用的量程和电流表选用的量程，确定各自的分度值读数，根据P=UI求小灯泡实际功率；

灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
由欧姆定律的变形公式求小灯泡正常发光时的电阻；
③小亮继续移动滑片，小灯泡发出耀眼的白光后熄灭，说明灯的实际功率大于灯的额定功率，灯被烧坏，此时灯的实际电压为电源电压．

解答 解：
①由实物图可知，电流表与滑动变阻器、灯泡并联了，电压表串联在电路中了，是错误的；电压表应与灯并联，电流表串联在电路中；图中灯泡的左侧导线接错了，应接在电压表的3V接线柱上，如图所示：

②由实物图可知，电压表及电流表均选用小量程；
电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V；
电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，
则小灯泡实际功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W；
灯在额定电压下正常发光，此时电压表示数2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应减小变阻器连入电路的电阻大小，故滑片应向左移动；
当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，若此时电流表示数为0.21A，则此小灯泡正常发光时的电阻：
R_L≈$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{2.5V}{0.21A}$≈12Ω；
③小亮继续移动滑片，小灯泡发出耀眼的白光后熄灭，灯被烧坏，此时电压表串联在电路中测量电源电压，此刻他会观察到电压表指针所指的刻度值为3V．
故答案为：①如上图所示；②0.4；左；12；③3V．

点评 本题测定标有“2.5V”小灯泡功率，考查电路的连接、功率、电阻的计算及操作过程和反常现象的分析．