Question

9．如图所示，小明在做“测小灯泡电功率”实验，所用器材有：4节新干电池，额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器，电压表，电流表，开关盒导线．

（1）如图甲所示，小明还没有将实物电路连接完整，请你用笔画线代替导线，将该实物电路连接完整，并指出电路中的不足之处：电压表使用了0-15V量程；
（2）改正电路后，闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.8V，若要测出小灯泡的额定功率，应将滑片P向A（填“A”或“B”）端滑动；
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.5W；
（4）下面想测量灯泡在2V电压下的电功率，继续调节滑动变阻器的滑片，却发现电压表的示数只能调到2.2V，原因是滑动变阻器最大值过小（电源电压过大）；
（5）下面发现滑动变阻器的铭牌数据模糊不清，为了了解滑动变阻器的最大阻值R_x，他用一个已知阻值的定值电阻R₀替换了小灯泡，并取走了电压表，也测出了滑动变阻器的最大阻值，请在图丙的虚线框中画出小明的实验电路图．

Answer 1

分析 （1）本实验中电流表应与灯泡串联，根据电流表示数情况确定量程；由灯泡额定电压判断出电路中的不足；
（2）灯泡的电压等于额定电压时灯泡正常发光，由串联电路特点和欧姆定律分析滑片的移动方向；
（3）根据电流表量程和分度值读出灯泡正常发光时电流表的示数，由P=UI求灯的额定功率；
（4）由串联电路特点分析原因；
（5）没有电流表，使已知定值电阻R₀与滑动变阻器串联，当滑动变阻器滑到阻值为0时，测出电路中电流从而得到电源电压，当滑动变阻器滑到阻值最大时，根据串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值．

解答 解：
（1）测灯泡电功率的实验中，电流表应与灯泡串联，由乙图知电流表使用0-0.6A量程，实物连接如图所示：
；
由中电压表使用的是0-15V，由题知小灯泡额定电压为2.5V，为了使测量更精确电压表应使用0-3V量程；
（2）电压表示数大于灯泡额定电压，为使灯泡两端电压等于额定电压，由图可知，应向A端移动滑片，增小滑动变阻器接入电路的阻值，增小滑动变阻器分压，使灯泡两端电压减小，直到灯泡电压为2.5V为止；
（3）图乙中电流表使用0-0.6A量程，分度值为0.02A，当电压表的示数为2.5V时通过灯泡的电流为0.2A，
所以灯的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）测量灯泡在2V电压下的电功率，调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数只能调到2.2V，这说明滑动变阻器最大值过小，所以分得电压过小，也可能是电源电压过大造成的．
（5）无电压表，将电流表、定值电阻R₀与滑动变阻器串联，如下图所示：
，
将滑片滑到左端，读出电流表示数，由欧姆定律计算出电源电压；
将滑片滑到右端，读出电流表示数，由欧姆定律计算出总电阻，从而得到变阻器的最大值．
故答案为：（1）见上图；电压表使用了0-15V量程；（2）A；（3）0.5；（4）滑动变阻器最大值过小（电源电压过大）；（5）见上图．

点评 本题考查了连接实物电路图、实验操作、电表读数、功率计算以及特殊方法测电阻等，连接电路图时，要注意滑动变阻器要接一上一下两个接线柱．