Question

3．在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值为50Ω．
（1）请用笔画线代替导线在图1中完成实物电路的连接；
（2）闭合开关时，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路中发生的故障可能是小灯泡发生短路；
（3）排除故障后进行实验．若某次实验，电压表的示数为1.8V，要使小灯泡正常发光应将滑动变阻器的滑片向A（选填“A”或“B”）端移动，同时眼睛应注意观察电压表（选填“电流表”或“电压表”）的示数；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图22所示，则小灯泡的额定功率是0.6W；
（4）某同学将图2电路中的小灯泡依次更换成阻值不同的定值电阻，探究电流与电阻的关系．若实验中保持电压表的示数2V不变，在不更换其他器材的情况下，他更换的定值电阻的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）伏安法“测量小灯泡额定电功率”的实验中就是利用电压表与灯泡并联测电压，电流表与灯泡串联测通过的电流，保护电路和改变灯泡两端电压的滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路电路中；
（2）灯泡不亮，可能是由断路或短路造成的，分析电路故障可能出现的故障现象，判断得出结论；
（3）根据分压原理，在串联电路中，电阻越大分得的电压越多；当灯的实际电压等于额定电压时，灯正常发光；
进行电流表的读数时，注意量程和分度值，将电压值和电流值代入公式P=UI计算出额定功率．
（4）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）由图1可知，电压表与灯泡并联，量程为0～3V，如下图所示：

（2）由题意可知，灯泡不发光，电流表有示数，与灯泡并联的电压表无示数，说明小灯泡发生短路；
（3）由于电压表示数为1.8V，说明小灯泡两端的电压小于额定电压，为增大灯泡的电压，应减小滑动变阻器两端的电压，应减小变阻器接入电路中的阻值，所以应向A端移动滑片，同时视线应注意观察电压表示数，直到使灯泡两端的电压为额定电压2.5V；
根据乙图，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，其读数为0.24A；
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（4）电源电压为6V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，由串联电路的分析原理，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为50欧姆，因此定值电阻最大阻值为25欧姆．
故答案为：（1）如图；（2）小灯泡（或电压表）短路   （3）A；   电压表；   0.6；  （4）25．

点评 本题考查了连接实物电路图、实验操作、电表读数、求灯泡功率等问题，连接电路图时要注意电表量程的选择；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．