Question

3．在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大）．
（2）连接电路时，开关应处于断开状态．
（3）闭合开关后，缓慢移动滑片P，同时观察电压表（选填“电压表”或“电流表”）示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为1.8V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向A（选填“A”或“B”）端适当移动．
（4）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表有示数，电流表无示数（两空均选填“有”或“无”）．
（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图象．由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是10Ω，小灯泡的额定功率为0.625W．

Answer 1

分析 （1）掌握滑动变阻器的连接方式：一上一下，根据滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变小确定其接线柱；
（2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（3）要测量小灯泡正常发光时的电阻，需使小灯泡两端的电压等于额定电压；确定电压表的量程后读出电压表的数值，根据串联电路分压的知识或欧姆定律判断滑动变阻器阻值的变化，得出滑片移动的方向；
（4）掌握断路的概念及特点，若串联电路发生断路，则电路中不会有电流，用电器不工作，断路处的电压为电源电压；
（5）根据图象确定额定电压下的电流，根据公式R=$\frac{U}{I}$计算出小灯泡正常发光时的电阻；根据P=UI计算小灯泡的额定功率．

解答 解：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变大，则变阻器的阻值应变小，故下面接左边的A接线柱，如图所示：
        
（2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态．
（3）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化；由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为1.8V，灯泡两端的电压为1.8V；要使灯泡两端电压由1.8V增大到2.5V，滑动变阻器连入电路的部分减小，滑片向A端移动．
（4）实验时若将小灯泡从灯座中取走，此时电路相当于电压表与滑动变阻器串联，由于电压表的电阻太大，电路中的电流几乎为零，因此电流表无示数，而电压表有示数（几乎为电源电压）．
（5）由图象可知，当小灯泡L正常发光时的电压为U=2.5V，由图象可知对应的电流为I=0.25A；
因此小灯泡正常发光时的电阻是R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；（3）电压表；1.8；A；（4）有；无；（5）10；0.625．

点评 本题考查了实物图的连接、滑动变阻器的使用、电压表的读数、电路故障的判断、功率的计算等．其中实物图的连接在实验题中出现的频率很高，一定要掌握．