Question

16．图甲是小亮测量定值电阻R阻值的电路，电源是两节新干电池，请你解答下列问题．

（1）在图甲所示的电路中，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并画出正确的导线连接；
（2）连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，发生故障的原因可能是R处断路或滑动变阻器短路．
（3）排除故障后，闭合开关，将滑片P移到某一位置时，两表示数如图乙所示，则R=10Ω，此实验进行多次测量再求平均值的目的是减小测量误差．
（4）他想用该电路测小灯泡的额定电功率，于是将R换成标有2.5V的小灯泡，闭合开关，接下来的实验操作是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．

Answer 1

分析 （1）实物连接图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑：从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑，从滑动变阻器接线柱的接入和滑片的位置考虑；
（2）电压表示数总为3V不变，说明电压表测量的是电源两端的电压，寻找可能的原因，一是滑动变速器短路或被测电阻断路；
（3）根据图甲确定电表的量程，根据图乙读出示数，根据欧姆定律求出电阻；为减小误差，实验中应多次测量求出电阻的阻值，然后取平均值；
（4）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等．

解答 解：（1）由图甲所示电路图可知，滑动变阻器与电阻R并联、电压表串联在电路中且正负接线柱连接错误，应让滑动变阻器与电阻R串联、电压表与R并联，如图所示：

（2）移动滑片，电压表总示数为3V，说明电压表测的是电源电压，发生故障的原因可能是：R处断路或滑动变阻器短路；
（3）由图甲和图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压U=2.0V，
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：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0V}{0.2A}$=10Ω；
（4）要测小灯泡的额定功率，将R换成标有2.5V的小灯泡，闭合开关后，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，根据P=UI计算出小灯泡的额定电功率．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）R处断路或滑动变阻器短路；
（3）10；减小测量误差；
（4）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．

点评 本题考查了修改电路图和正确连接、电路故障的判断、电表的读数、欧姆定律的应用、实验的操作等，明确实验的原理和各用电器的正确使用是解题的关键．