Question

14．小明同学是班级的实验“小老师”，他利用额定电压为2.5V，额定电流约为0.3A的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为4V．

（1）图甲是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图乙所示的实物电路连接完整．
（2）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，则此时通过小灯泡的电流是0.22A，灯泡两端的电压是1.8V．记录好数据后，为了测量小灯泡的额定功率，将滑动变阻器的滑片向A端移动，同时眼睛要注意观察电压表，直至其示数为2.5V．
（3）现有规格为“5Ω 1A”，“20Ω  0.5A”两个滑动变阻器，为了完成实验，小明同学应选择规格为5Ω 1A的滑动变阻器．
（4）闭合开关小明发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显的偏转，故障原因可能是灯泡断路．

Answer 1

分析 （1）根据实验电路图连接实物电路图．
（2）由图示电表确定其量程与分度值，读出电表示数；移动滑片时，要注意观察电压表示数，使其示数等于灯泡额定电压．
（3）根据灯泡的额定电压和电流，根据欧姆定律计算出所需滑动变阻器的阻值，从而选择合适规格的滑动变阻器．
（4）灯泡不亮，灯泡可能是短路或断路．根据短路或断路时，电压表、电流表的示数变化情况来确定答案．

解答 解：（1）将灯泡左端接线柱与滑动变阻器的D端接线柱相连，开关左端接线柱与电源正极接线柱相连，如图所示．

（2）由图示电流表可知，其量程是0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.22A；
由图示电压表可知，其量程是0～3V，分度值为0.1V，示数为1.8V；为了测量小灯泡的额定功率，使小灯泡的额定电压为2.5V，将将滑动变阻器的滑片向A端移动，以减小滑动变阻器两端电压，增大灯泡两端电压；在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要注意观察电压表，直至其示数等于灯泡额定电压2.5V为止．
（3）灯泡正常发光时，所需滑动变阻器的阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V-2.5V}{0.3A}$=5Ω，所以实验中应选择规格为“5Ω  1A”的滑动变阻器；
（4）灯泡不亮，可能是灯泡短路或断路；电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明灯泡断路．
故答案为：（1）见上图；（2）0.22；1.8；A；2.5；（3）5Ω 1A；（4）灯泡断路．

点评 本题考查了电表的调节、连接电路图、电表读数、电路故障分析、实验数据处理分析等问题，对电表读数时，要注意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．