题目内容

10．为了测量标有“2.5V”小灯泡的额定功率，小米同学设计了图甲所示的电路图，电源电压为6V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡电阻约为10Ω．

（1）连接电路时，开关应保持断开（选填“闭合”或“断开”）．某同学在连接电路时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成D（填选项前的字母）
A．电流表烧坏       B．电压表烧坏     C．小电灯烧坏       D．小电灯不亮
（2）图乙为小米同学连接的电路，闭合开关后，小灯泡不发光，电压表无示数，但电流表有示数，经仔细检查，发现多连接了一根导线，将其拆掉后，电路恢复正常，请在多连接的导线上画“×”．
（3）排除故障后，闭合开关又发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是C（填选项前的字母）
A．更换小灯泡                 B．检查开关是否闭合
C．移动滑动变阻器滑片         D．检查电压表是否断路
（4）实验中，小米看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向左（选填“左”或“右”）端移动滑片P，同时视线应注意观察电压表（选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定电功率是0.6W．
（5）小米查阅有关资料后得知，电压表工作时，其实内部有微弱电流通过，据此分析，所测量的额定功率偏大（选填“大”或“小”）．
（6）小米还想探究电流与电阻的关系，于是将图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω．

分析 （1）连接电路时开关应断开；电压表的电阻很大，故把电流表与电压表的位置交换连接后，电路中的电流很小；
（2）电压表应并联接入电路中；
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；

（4）根据灯泡实际电压小于额定电压，确定滑片的移动方向，根据P=UI计算额定功率；
（5）根据并联电路电流的特点，比较实际通过灯的电流与电流表示数的大小，确定所测额定功率的变化情况．
（6）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）连接电路时开关应断开；把电流表与电压表的位置交换连接后，电压表串联在电路中，电路中电阻较大，电流较小，故灯泡不亮，故选D；
（2）电压表测量电压时，应与灯泡并联接入电路中；如图所示：
；
（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；
（4）根据灯泡两端电压小于额定电压，灯泡两端电压应变大，根据串联分压，滑动变阻器两端电压变小，滑动变阻器电阻变小，则应向左端移动，同时眼睛观察电压表示数使电压表示数为2.5V；根据电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，电流I=0.24A，灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（5）通过灯的电流为IL，电压表工作时，其实内部有微弱电流IV通过，根据并联电路电流的特点，电流表的示数I=IL+IV，测量时，小灯泡的额定电功率PL=UL×I，而灯正常发光时的实际功率P=UL×IL，所以，PL＞P，即所测量的额定功率偏大．
（6）电源电压为6V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为50欧姆，因此定值电阻最大阻值为25欧姆．
故答案为：（1）断开；D；（2）如图；（3）C；（4）左；电压表；0.6；（5）大；（6）25．

点评 本题考查了注意事项、连接电路图、电表读数、求灯泡电功率、实验数据分析等，对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数．

练习册系列答案
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