Question

10．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”．
（1）如图甲连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生的故障是小灯泡短路（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）；
（2）排除故障后，继续进行实验：闭合开关前，滑片P应移到B（选填“A”或“B”）端，闭合开关后，移动滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是0.6W；
（3）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）若灯泡短路，则灯泡两端无电压，电路中有电流；若灯泡断路，则电路中无电流，灯泡两端有电压；
（2）闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻最大；根据电流表的小量程读数，由P=UI计算灯的额定电功率；
（3）根据分压原理求定值电阻R的阻值不能大于多少．

解答 解：（1）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，所以出现故障的原因是小灯泡短路；
（2）为保护电路元件，闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻最大，应滑片应置于B端；
电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.24A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（3）灯两端的电压为2V保持不变，变阻器分得　的电压为6V-2V=4V，当变阻器的全部电阻连入电路时，根据分压原理，定值电阻的最大值为$\frac{2V}{4V}$×50Ω=25Ω，即在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω．
故答案为：（1）小灯泡短路；
（2）B；   0.6；
 （3）25．

点评 本题测量小灯泡的功率，考查实验操作过程，常见故障的分析、器材的选用、控制变量法等知识，难度一股．