Question

14．小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线．如图是小亮同学没有连接完整的电路．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整．
（2）小亮同学正确连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡断路（写出一种即可）．
（3）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B（选填“A”或“B“）端移动．该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有改变灯泡两端电压的作用．
（4）小亮还利用该电路探究电流跟电阻的关系时，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）根据P=UI求出小灯泡的最大电流，选择出电流表的量程，和小灯泡串联接入电路；
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障为灯泡断路．
（3）滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压；
（4）先根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数；然后根据串联电路的电阻与电压的关系，并结合滑动变阻器的最大阻值解答．

解答 解：（1）由P=UI得：
灯泡中的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A＜0.6A，所以电流表的量程选择0.6A的量程；
电流表和小灯泡串联，实物图连接如下：

（2）连好电路后闭合开关，移动滑片变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡断路；
（3）据串联电路的规律可知，谁的电阻大，谁分担的电压多可知，要想让灯泡的电压变大，可以让变阻器的电压变小，故让变阻器的阻值变小即可，所以应将变阻器向右移动，即向B端移动；
滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压；
（4）在探究电流跟电阻的关系的实验中，保持电阻两端的电压为2V不变，滑动变阻器两端分压为：6V-2V=4V，定值电阻与滑动变阻器串联，通过它们的电流相等，滑动变阻器分压是定值电阻分压的2倍，则滑动变阻器接入电路的阻值是定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为50欧姆，则定值电阻最大阻值为25Ω．
故答案为：（1）如上图；（2）小灯泡断路；（3）B；改变灯泡两端电压；（4）25．

点评 本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验，考查了连接实物图、电路故障分析和功率计算公式的应用等内容，涉及的知识点较多，但都属于基础题；知道伏安法测功率的原理是解题的关键．