Question

18．在测定标有“2.5V”小灯泡（电阻约为8欧）额定功率的实验中，除了电流表、电压表、导线、开关、电池组外，老师还提供了三个变阻器（A．标有“1750Ω  0.3A”的滑动变阻器；B．标有“1.2A”的电阻箱；C．标有“50Ω  1.5A”滑动变阻器）．

（1）在这个实验中，你将选择C作为实验中的变阻器．（填字母编号）
（2）根据图甲中的电路图，将图乙中的实物电路完整的连接起来．
（3）连接好电路合上开关后，调节变阻器使小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是0.75W．
（4）另一小组在实验过程中合上开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．为了保证实验能正常进行，请你替他提出一种简单而有效解决问题的方法：将电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端．

Answer 1

分析 （1）在实验中为了测得小灯泡的功率，应让其达到额定功率，因电路中用到保护电路的滑动变阻器，来改变小灯泡两端的电压与电流达到多次测量的效果，根据小灯泡的正常工作电流判断电流表所选量程，滑动变阻器和电阻箱的工作原理，用排除法可选择滑动变阻器．
（2）将电压表与小灯泡并联，将电流表与滑动变阻器串联．
（3）根据电流表所选量程可知其分度值，由指针位置可读出此时电流值，再根据P=UI可计算出小灯泡的额定功率．
（4）电压表并联在灯的两端无示数，说明电流表和电压表并联在灯两边了，电流通过电流表形成回路，没有通过灯，所以灯不亮，所以测不到电流．

解答 解：（1）由于标有“2.5V”小灯泡的电阻值约为8Ω，则正常工作的电流约为I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A，故电流表选量程为0～0.6A，所以标有“1750Ω 0.3A”滑动变阻器不能使用，因其最大电流为0.3A；
因电阻箱不能使电阻逐渐增大或减小，它的阻值是成倍数的增大或减小，故“1.2A”电阻箱也不能使用；
而标有“50Ω 1.5A”滑动变阻器，可以逐渐改变电阻的阻值，而且符合要求，
（2）由于小灯泡的额定电压为2.5V，故将电压表选量程为0～3V，则小灯泡的右端的接线柱与电压表的“3V”接线柱相连，将电流表的“0.6A”接线柱与滑动变阻器左下角接线柱相连，如图所示：

（3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，去分度值为0.02A，由指针位置可读出此时电流值I=0.3A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，说明电流表对灯泡短路，因此为了保证实验能正常进行，将电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端．
故答案为：（1）C；（2）如上图；（3）0.75；（4）将电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端．

点评 此题考查了实验电路的错误判断和电功率计算，这是电学实验题的常见题型，在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通．