Question

18．如图甲所示是小兰用电压表和电流表测量某一小灯泡灯丝正常发光时的电阻所用的实物图，该小灯泡的额定电压为2.5V：

（1）请你用笔画线代替导线，将电路补充完整（要求：①连线不交叉；②滑片P向左移，灯泡变暗）
（2）在连接电路时，开关应该断开．
（3）闭合开关后，发现电压表示数为1.2V，这时应将滑动变阻器的滑片P向右（选填“左”或“右”）端滑动，直到电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为0.12A，小灯泡的电阻为20.8Ω（结果保留1位小数）．
（4）若闭合开关时，发现电流表有示数而电压表没有示数，且灯泡不发光，则电路出现的故障是灯泡短路．
（5）另一组同学按照同样的连接方式连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的白光，并且很快熄灭．请你分析该给同学的问题出在哪里？连接电路时，开关没有断开；滑动变阻器接入电路中的电路过小（滑动变阻器滑到了最右端）．

Answer 1

分析 （1）由灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表与灯泡并联．由灯泡的额定电压和电阻求电流，来确定电流表的量程，电流表与灯泡串联．注意电压表和电流表的正负接线柱．滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中．
（2）连接电路时，开关处于断开状态，滑片处于最大阻值处．
（3）要使灯泡正常工作，电压表示数需增大，则电路中电流必须增大，总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，直到电压表示数等于灯泡的额定电压；
（4）由电流表示数的有无判断电路断路，由电压表的示数判断断路具体位置．
（5）在连接电路过程中开关应该断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，可防止电路中的电流过大，烧坏元件．

解答 解：（1）灯泡额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表与灯泡并联．
灯泡电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{15Ω}$=0.17A＜0.6A，电流表选择0～0.6A量程，电流表与灯泡串联．
滑动变阻器滑片左移，灯泡变暗，电流变小，滑动变阻器电阻变大，滑动变阻器接右半段，滑动变阻器接右下端接线柱．如图：

（2）连接电路时，开关处于断开状态；
（3）要使灯泡正常工作，电压表示数必须从1.2V增大到2.5V，电路中的电流必须增大，即滑动变阻器电阻要减小，故滑片右移直到电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光；如图乙电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A，则灯泡的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.12A}$=20.8Ω；
（4）电流表有示数，电压表无示数说明电路短路或电压表短路，又因为灯泡不发光故灯泡短路；
（5）连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明在连接电路过程中开关未断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处．
故答案为：（1）见上图；（2）断开；（3）右；2.5； 0.12；20.8；（4）灯泡短路；（5）连接电路时，开关没有断开；滑动变阻器接入电路中的电路过小（滑动变阻器滑到了最右端）．

点评 本题考查了电压表、电流表和滑动变阻器的使用方法及利用电压表、电流表判断电路故障；在判断电路故障时，应采用排除法，即抓住电表有示数，以确定电表所在电流路径无断路，然后根据电表无示数分析得出结论．