Question

20．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）请用笔画线代替导线把甲图中未完成的实物电路连接完整；
（2）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”）；
（3）排除故障后，继续进行实验：闭合开关前，滑片应移到B（选填“A”或“B”）端，闭合开关后，移动滑片P向A（选填“A”或“B”）端，移动向使灯泡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；
（4）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3V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，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50Ω．

Answer 1

分析 （1）将电压表与灯泡并联，滑动变阻器、电流表与灯泡串联；
（2）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；
（3）在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
根据图乙读出电流表的示数，由P=UI计算出电功率的值．
（4）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：
（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0-3V量程，正常发光时的电阻约为10Ω，电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表选用0-0.6A量程．
测灯泡功率实验中，电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路，滑动变阻器一上一下接入电路，电压表与灯泡并联，如图所示：
；
（2）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；
（3）闭合开关前，应将滑片移至最右端，即B端，使其连入阻值最大；
当灯泡电压达到额定电压时正常发光，电流表使用0-0.6A量程，分度值为0.02A，由乙图，其正常发光时的电流为0.24A，所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（4）电源电压为6V，电阻两端电压为3V，滑动变阻器分压为3V，与定值电阻两端电压相等，滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻阻值相等，滑动变阻器最大阻值为50欧姆，因此定值电阻最大阻值为50欧姆．
故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡短路；（3）B；A；0.6；（4）50．

点评 本题考查了电路连接、故障分析、电表读数、滑动变阻器的调节、求功率、定值电阻的计算等问题，对电表读数时，应先确定电表的量程与分度值，然后再读数，读数时，视线要与刻度线垂直．