Question

15．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．

（1）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用B：
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器       B．“20Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因可能是灯泡断路．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是2.2V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向B端移动（选填“A”或“B”），从丙图可以看出，该小灯泡正常发光时的额定功率为0.5W．

Answer 1

分析 （1）根据电源电压、灯泡额定电压、灯泡电阻、确定灯泡额定电流，确定滑动变阻器两端最大电压，确定滑动变阻器的选择．
（2）根据灯泡额定电压，灯泡电阻确定电流表量程，把电流表串联在电路中．
（3）灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数．则可能与电压表并联的电路断路．
（4）根据电压表量程，读出电压表示数，要测量灯泡额定功率，电压表示数要变大，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．
根据图丙，读出额定电压下的额定电流，由P=UI计算额定功率．

解答 解：（1）根据灯泡额定电压2.5V、电阻约12Ω、电源电压6V，则灯泡的额定电流I=$\frac{{U}_{灯}}{{R}_{灯}}$=$\frac{2.5V}{0.12Ω}$=0.2A，由U_滑=U-U_灯=6V-2.5V=3.5V，由R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.2A}$=17.5Ω，所以滑动变阻器电阻最大阻值应该大于17.5Ω则应该选择“20Ω  0.5A”．
（2）灯泡额定电流大约0.2A，电流表选择0-0.6A量程，串联在电路中，如图所示：

（3）灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数．则可能与电压表并联的灯泡断路．
（4）根据电压表量程0-3V，分度值0.1V，则电压表示数为2.2V，要测量灯泡额定功率，电压表示数应变大到2.5V，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，所以滑片应向B端移动．
根据图丙，当电压为额定电压U=2.5V时，电流I=0.2A，由该小灯泡正常发光时的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）断；（4）2.2；B；0.5．

点评 本题考查了滑动变阻器规格的选择、电路故障分析、电表的读数、功率的计算、灯丝电阻与温度的关系等问题，都是常考问题，要掌握好，本题属于中档题．