某实验小组使用下列器材来测定小灯泡的功率:待测小灯泡(额定电压2.5V.额定功率不大于1.5W).电压表.电流表.滑动变阻器.电源.开关.导线等.如图1所示．(1)请你用铅笔画线连接好实物.要求滑动变阻器连接B.C接线柱．(2)开关闭合前.滑动变阻器的滑片应移到B端.这样做能对电路起保护作用.在实验过程中滑动变阻器的另一个作用通过改变电阻� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．某实验小组使用下列器材来测定小灯泡的功率：待测小灯泡（额定电压2.5V，额定功率不大于1.5W）、电压表（3V、15V双量程）、电流表（0.6A、3A双量程）、滑动变阻器、电源、开关、导线等，如图1所示．

（1）请你用铅笔画线连接好实物，要求滑动变阻器连接B、C接线柱．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到B端，这样做能对电路起保护作用，在实验过程中滑动变阻器的另一个作用通过改变电阻改变电路中的电流和用电器两端的电压．
（3）若开关闭合后，灯泡特别亮，左右移动滑动变阻器但灯的亮度没有改变，则可能的原因是滑动变阻器选择了最上面的两个接线柱．
（4）若开关闭合后，小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数接近3V，则可能的原因是灯泡断路．
（5）若开关闭合后，电流表有示数，电压表示数为零，则可能的原因是灯泡短路．
（6）若开关闭合后，向右移动滑动变阻器，发现电压表减小，电流表增大，则可能的原因是电压表并联在了滑动变阻器两端了．
（7）开关闭合后，若观察到小灯泡两端电压为1.5V，要使小灯泡正常发光，则滑片P应向左方移动（填“左”或“右”），直到电压表示数为2.5V为止，再观察电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率．
（8）如果额定电压下测得的数据如图2所示，则小灯泡的额定电阻8.3Ω，额定功率为0.75W．

分析（1）知道该实验的电路是串联电路，据小灯泡的额定电压可以判断出电压表的量程，据小灯泡的额定功率不大于1.5W，可以判断电流表的量程．
（2）闭合开关前，滑片应该打到最大阻值处；同时此时滑动变阻器的作用是：其一是保护电路；其二是通过改变电阻改变电路中的电流和用电器两端的电压；
（3）滑动变阻器不能调节电路中电流，其连接方式必然是错误的．
（4）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因．
（5）电流表示数为零，说明电路故障为断路，电压表示数不为零，电路是连通的，再据电压表的示数进行判断即可．
（6）据电压表所并联的位置，结合欧姆定律分析即可判断；
（7）若要增大灯泡两端的电压，则应减小滑动变阻器的阻值，根据滑动变阻器下面所接的接线柱判断滑片的移动方向；
（8）读出小灯泡的额定电流，而后据欧姆定律和P=UI可以计算出小灯泡的额定电阻和额定功率．

解答解：（1）该电路是一个串联电路，据灯泡的额定电压是2.5V可知，电压表应该选择小量程，且并联在小灯泡两端；由于灯泡的额定功率不大于1.5W，故据P=UI可知，I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5W}{2.5V}$=0.6A，故此时电流表应该选择小量程．如下图：

（2）此时滑片左边的电阻丝接入电路，所以滑片在最右边时，接入电路的电阻最大，故闭合开关前，滑片应该打到B处；此时滑动变阻器的作用是：其一是保护电路；其二是通过改变电阻改变电路中的电流和用电器两端的电压；
（3）此时灯泡很亮，说明电路电阻很小，且移动滑片，灯泡的亮度不变，即说明变阻器失去变阻的作用，故可判断此时滑动变阻器是选择的最上面的两个接线柱；
（4）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现断路现象；又因为电压表有示数接近电源电压3V，说明在电压表两接线柱与电源正负极相连，故故障原因是灯泡处断路；
（5）若开关闭合后，电流表有示数，即表明电路是连通的，而电压表示数为零，即表明电压表可能测量的是导线的电压，故很有可能是由于灯泡短路造成的；
（6）正常情况下，电压表并联在灯泡两端，故若变阻器的电阻变小，必然电流表的示数变大，电压表示数也变大；而此时电流表示数变大，电压表示数变小，即说明此时电压表并联在了滑动变阻器两端了；
（7）小灯泡两端电压小于它的额定电压，要使小灯泡正常发光则应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左滑动，直到电压表的示数为2.5V，再记录下电流表的示数即可．
（8）此时电流表选择的是小量程，故分度值是0.02A，故其示数是0.3A，所以其额定电阻是：据I=$\frac{U}{R}$可得：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
此时灯泡的额定功率是：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
故答案为：（1）见上图；（2）B；保护；通过改变电阻改变电路中的电流和用电器两端的电压；（3）滑动变阻器选择了最上面的两个接线柱；（4）灯泡断路；（5）灯泡短路；（6）电压表并联在了滑动变阻器两端了；（7）左；2.5；电流表；（8）8.3；0.75．