Question

6．小刚同学在实验室测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻．
（1）请你帮助小刚同学画出实验电路图．
（2）小刚同学连接的部分实验电路如图1．请用笔画线代替导线，完成电路连接．
（3）开关S闭合前，应把图1中滑动变阻器的滑片P置于A（填“A”或“B”）端．
（4）开关S闭合后，发现灯炮L不发光，电流表指针不偏转，电压表的示数如图2甲所示，电压表的示数为2.8V．若电路只有一处故障，则产生此现象的原因可能是下列情况中的C．
A．滑动变阻器断路   B．电流表断路   C．灯泡L断路    D．灯泡L短路
（5）排除故障后，闭合开关S，发现电压表和电流表的示数都比较小，灯泡L不发光．这时应该进行的操作是调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，灯泡L正常发光．此时，电流表的示数如图2乙所示，则电流表的示数为0.3A，灯泡的电阻为8.3Ω．（保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）测灯泡的功率需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流；电压表与灯泡并联测电压，电流表与灯泡串联测电流；滑动变阻器串联在电路中起保护作用和改变电压和电流的作用；开关串联在电路中控制电路．根据各元件的连接方式，画出电路图．
（2）由灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表与灯泡并联，注意电压表的正负接线柱；电流表量程可根据图2乙图的量程确定．
（3）为了保护电路，连接电路时，开关应是断开的，滑动变阻器的阻值应是最大的．
（4）灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电路断路，电压表有偏转，电压表与电源接通，灯泡断路．
（5）由于电压表和电流表的示数都比较小，说明滑动变阻器接入电路中的阻值太大了，通过调节滑动变阻器接入电路阻值的大小，使电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光；然后根据电流表指针的位置读出灯泡正常发光时通过灯泡的电流，并根据R=$\frac{U}{I}$计算灯泡的电阻．

解答 解：（1）电压表与灯泡并联测电压，电流表与灯泡串联测电流，滑动变阻器串联在电路中保护电路和改变灯泡两端的电压和通过的电流，完成多次实验，开关串联在电路中，电路图如下图：

（2）灯泡额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，与灯泡并联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；从图2乙图可以看出电流表量程为0～0.6A，实物图如下图：

（3）连接电路时，开关断开，滑动变阻器的滑片调节到阻值最大处是为了防止电路中电流过大而损坏元件．因此需将滑片置于A端．
（4）开关S闭合后，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路；电压表的示数为2.8V，由于电压表有示数且接近电源电压，说明灯泡断路，故选C．
（5）电压表和电流表的示数都比较小，说明滑动变阻器接入电路中的阻值太大了，应通过调节滑动变阻器接入电路阻值的大小，使电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光；从图2乙中指针的位置可知，电流表的示数为0.3A；则灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω．
故答案为：（1）实验电路图如上图；（2）实物图如上图；（3）A；（4）2.8；C；（5）调节滑动变阻器；示数为2.5V；0.3；8.3．

点评 本题还考查了电压表的使用、滑动变阻器接线柱接法、实物图连接、电流表读数、电阻计算、故障分析等问题．