Question

11．小李同学将实验器材按图1连接，测量小灯泡在不同电压下的功率．所用灯泡的额定电压是2.5V．
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至右端（填“左”或“右”）；

（2）请在虚线框内完成实物图对应的电路图；
（3）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检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①连接电路时没有断开开关；②滑片没有置于阻值最大处．
（4）改进操作更换灯泡后，闭合开关后，他发现灯还是不亮．电压表无示数，电流表有示数，则电路中可能出现的故障是灯泡短路．排除故障后，移动滑片至某位置时．电压表示数如图2所示．则灯泡两端电压为1.9V，若要继续测量灯泡的额定功率，应将滑片向左端（填“左”或“右”）滑动．
（5）他在进行实验时，测量数据随意记录在一片纸上，如图3，根据他所测的数据，灯泡正常发光时的功率0.5W．

Answer 1

分析 （1）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据滑动变阻器在电路中的连接方式判断滑片的位置；
（2）分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据实物电路图画出实验电路图；
（3）连接实物电路时，开关要断开，滑动变阻器滑片要移到阻值最大位置处．
（4）①灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路存在断路；电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表无示数，可能是与电压表并联的灯泡短路，或电压表并联电路之外存在断路，电压表不能与电源两极相连接；综合分析可知电路故障是灯泡短路；
②确定电压表量程与最小分度值，根据电压表指针位置读出电压表示数；
③灯泡两端电压小于额定电压，要测灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，使灯泡两端的电压等于额定电压，滑动变阻器接入电路的阻值应减小，根据滑动变阻器的接法判断滑片的移动方向．
（5）通过灯泡的电流随电压增大而增大，由图示纸片求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率．

解答 解：（1）由实物电路图知，当滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至右端；
（2）分析实物电路图的结构，根据实物图画出电路图，电路图如图所示；

（3）连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明连接电路时，
没有断开开关；灯泡发出明亮耀眼的光，说明电路电流很大，
电路电阻很小，连接电路时，滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处．
（4）闭合开关后，电压表无示数，电流表有示数，则电路中可能出现的故障是：灯泡短路；
由电路图知，电压表量程是3V，由图示电压表知，电压表的最小分度值是0.1V，电压表示数是1.9V；
要测灯泡额定功率，应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器接入电路的阻值，由电路图知，滑片应向左移动；
（5）随灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，由图示纸片可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A，灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）右；（2）如图所示；（3）①连接电路时没有断开开关；②滑片没有置于阻值最大处；（4）灯泡短路；1.9V；左；（5）0.5．

点评 本题考查了滑动变阻器的调节、根据实物图画实验的原理图、电路故障分析、电压读数等问题，是实验的看、常考内容，一定要掌握；分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确作出实验电路图的前提与关键．