Question

7．阳阳在课后自主设计了测量小灯泡电阻的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路图如图所示．

（1）按甲图所示的电路图，将乙图中的电压表正确连入电路中．（用笔画线代替导线）
（2）阳阳设计的这个实验中，测量电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（3）开关闭合前，滑片P应移到b（选填“a”或“b”）端；实验中，当滑片P移到某一位置时，电流表和电压表的示数如图所示，则此时小灯泡的电阻为9Ω．
（4）阳阳在实验时，小灯泡突然熄灭，检查发现电流表的示数为零，电压表的示数接近电源电压，电路的故障可能是小灯泡断路．
（5）若阳阳同学想用已经连好的电路测量小灯泡的额定功率，请你帮他把主要的实验步骤补充完整：
①移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数；
②用P=UI原理计算出小灯泡的额定功率．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，把开关与电源连接，电压表并联在灯泡两端．
（2）实验中根据R=$\frac{U}{I}$测量电阻；
（3）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，根据电路图确定滑片的位置；
由图丙所示电表确定电表量程与分度值，读出电表示数，由欧姆定律求出灯泡电阻．
（4）常见的电路故障有：断路与短路，根据故障现象分析电路故障原因；
（5）①要测量灯泡的额定电功率，需使灯泡两端的电压等于其额定电压；
②根据P=UI计算灯泡的额定功率值．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表选0～3V量程，把电压表并联在灯泡两端，把开关左接线柱与电源正极相连，电路图如图所示．

（2）测量电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（3）由电路图可知，闭合开关前，滑片应置于b端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；
由电路图可知，电压表量程是0～3V，由图丙所示电压表可知，分度值是0.1V，电压表示数是1.8V；
由图丙所示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$得，灯泡电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.2A}$=9Ω．
（4）灯泡突然熄灭，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的；电流表示数为零，说明电路存在断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，测电源电压，电压表并联电路之外不存在断路，综合分析可知，电路故障是灯泡断路造成的．
（5）①灯泡的额定电压为2.5V，要测量灯泡的额定功率，需使灯泡两端的电压等于额定电压2.5V，读出电流表的示数；
②根据公式P=UI计算出灯泡的额定功率值．
故答案为：（1）见上图；（2）R=$\frac{U}{I}$；（3）b；9；（4）小灯泡断路；（5）①2.5；②P=UI．

点评 本题考查了根据电路图确定做什么实验及实验原理、连接电路图、电表读数、电路故障分析等问题，是实验的常考问题；
对电表读数时，要先确定电表的量程月分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．