Question

6．小明用如图甲所示电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）

（1）请用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路，使之此时接入电路的阻值最大；
（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，则故障可能是③⑦间某处断路；
（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是0.75W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的C（选填选项前字母，2分）
A．5Ω  2A  B．15Ω  2A  C．25Ω  2A   D．30Ω  2A．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器应一上一下接入电路，由图中变阻器连入阻值最大确定其接线柱；
（2）电流表无示数，则电路断路，电压表等于电源电压，则与电压表并联的电路断路；
（3）根据图1确定灯泡的额定电压，由图3确定额定电流，根据P=UI计算出额定功率；
根据图象确定变阻器最大时，其两端的电压和电路中的电流值，根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值．

解答 解：
（1）测量小灯泡的电功率的实验中，滑动变阻器应串联入电路中，由图知，为使变阻器连入阻值最大，应将左下接线柱接入电路中，如图所示：

（2）由图2知，电流表的示数为零，电压表的示数约等于电源电压，说明与电压表并联的灯泡发生了断路现象，即③⑦之间发生了断路；
（3）由图1知，灯泡的额定电压为2.5V，由图3知，当U=2.5V时，I=0.3A，则灯泡的实际功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
灯泡正常发光时，变阻器两端的电压U_滑=3V-2.5V=0.5V；
由图象知，当灯泡两端电压最小时，变阻器的阻值最大，可知此时U_滑=3V-0.5V=2.5V；
此时电路中的电流为0.1A，则滑动变阻器的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω，所以滑动变阻器的规格是“25Ω，2A”，故C正确．
故答案为：（1）见上图；（2）③⑦间某处断路；（3）0.75；C．

点评 本题是测量小灯泡电功率的实验，考查了变阻器的连接、额定功率的计算、电路故障的分析等，考查全面，关键能够从图示中确定相关的已知条件．