Question

4．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节新电池，小灯泡上标有“2.5V”，小灯泡的电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．（要求滑片向右移时滑动变阻器连入电路的电阻变大）
（2）连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡断路（或灯座断路）（写出一种即可）．排除故障后，闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图2所示，为测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动．
（3）徐同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是0.5W．
（4）张同学将图1中的小灯泡更换成定值电阻，并正确连接好电路，利用这一电路他还可以完成的实验是探究电流与电压的关系．（举一例）

Answer 1

分析 （1）根据滑片向右移时滑动变阻器连入电路的电阻变大确定变阻器接线柱的连接；求出灯正常工作时的电流大小，确定电流表量程的选择；
（2）小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路断路或电路的电阻很大；电压表有示数，说明电压表与电源连通，据此判断；
（3）根据图3找出额定电压对应的电流大小，根据P=UI求灯的额定功率；
（4）已知电阻值（保持不变），电路可测电阻两端的电压，电流表可测通过电阻的电流，据此判断可完成哪个实验．

解答 解：（1）灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程，正常发光时灯的电流I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表选用小量程，因要求滑片向右移时滑动变阻器连入电路的电阻变大，所以应将滑片以左电阻丝连入电路中，如下图所示：

（2）连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路断路或电路的电阻很大；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则故障可能是小灯泡断路或灯座断路导致电压表串联在电路中；
因电压表示数小于额定电压，所以要增大灯的电压减小变阻器的分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片向A端移动；
（3）根据图3，灯在额定电压下的电流为0.2A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R一定，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）小灯泡断路（或灯座断路）；A；
（3）0.5；
（4）探究电流与电压的关系．．

点评 本题将测量灯的电功率实验与探究电流与电压的关系实验横向对比，考查电路的连接，常见故障的分析、操作的过程、电功率的计算、控制变量法等知识，是中考的热点问题，要熟练掌握．