Question

9．小明同学利用电压表和电流表测量小灯泡的电阻值（已知小灯泡的额定电压为2.5V），实验电路如图：

（1）按图1所示的电路图，将图2中的电压表正确连入电路（用笔画线代替导线）．
（2）开关闭合前，滑片P应移到b（填“a”或“b”）端；其作用是保护电路．
（3）实验中如果闭合开关后发现，电流表指针向左偏转则产生故障的原因可能[电流表正、负接线柱接反了]，排除故障后当滑片P移到某一位置时，电流表A和电压表V示数如图3所示，则此时小灯泡的阻值为9Ω．
（4）小明在实验时，小灯泡突然熄灭，检查发现电流表A的示数为零，电压表V的示数接近电源电压，请你帮小明分析电路的故障可能是：小灯泡处断路．
（5）若小明同学想用已连好的电路测量小灯泡的额定电功率，请你帮他把主要的实验步骤补充完整：
①移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数；
②根据P=UI计算出小灯泡的额定电功率．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，然后把电压表并联在灯泡两端；
（2）为防止电路中的电流过大会烧坏电路元件，闭合开关前，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）根据电表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（4）电压表V的示数接近电源电压说明电压表两接线柱与电源之间是通路，小灯泡突然熄灭、电流表A的示数为零说明电路断路，即电压表并联部分断路；
（5）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等．

解答 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，如下图所示：

（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的b端；
（3）图3中，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压U=1.8V，
电流表的量程为0～0.6A，分电阻为0.02A，示数I=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时灯泡的电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.2A}$=9Ω；
（4）小灯泡突然熄灭，检查发现电流表A的示数为零，电压表V的示数接近电源电压，说明电压表并联部分断路，电路的故障可能是：小灯泡处断路；
（5）要测小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数达到2.5V．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）b；保护电路；
（3）9；
（4）小灯泡处断路；
（5）2.5．

点评 本题考查了电压表的连接和电表的读数、滑动变阻器的作用、欧姆定律的应用、电路故障的判断等，要注意根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，同时注意额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等．