Question

16．在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1A），开关和导线，图甲所示是小明没有连接完整的电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整．
（2）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最右（选填“左”或“右”）端．
（3）小明闭合开关后，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则该电路故障可能是灯泡断路．
（4）小明排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为0.26A，小灯泡的额定功率为0.65W．
（5）小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻R₀，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率．图丙、丁是好设计的两种不同方案的电路图．则以下判断正确的是C（填字母）．

A．两种方案都能        B．丙方案能，丁方案不能
C．两种方案都不能     D．丙方案不能，丁方案能．

Answer 1

分析 （1）将电流表与灯泡串联，根据灯泡的额定电流判断电流表的量程；
（2）为保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）灯泡不发光，电流为0，则说明电路发生断路，电压表的示数等于电源电压，则与电压表并联的电路发生断路；
（4）根据图3确定电流表的量程和分度值，读出电流值，根据P=UI计算出电功率．
（5）开关S接“a”、”b”各一次，根据电路图，确定能否使小灯泡正常发光，若不能，则无法测量小灯泡的额定电功率．

解答 解：（1）电流表与灯泡串联，灯泡的额定电流大约为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，电流表应选择0～0.6A的量程，因为灯泡的额定电压为2.5V；电压表选0-3V的量程如图所示：

（2）由图知，滑动变阻器的下面接了左边的下接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端；
（3）灯泡都不发光，电流表的示数为零，则说明电路中发生断路，电压表有示数，则说明与电压表并联的灯泡断路；
（4）由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
（5）图丙中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，甲方案不能测定小灯泡的额定电功率；
丁方案中，R₀、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，S接b时测灯和定值电阻的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，乙方案不能测定小灯泡的额定电功率．所以，两种方案都不能测出小灯泡的额定功率．
故选C．
故答案为：（1）见上图；（2）右；（3）灯泡断路；（4）0.65．（5）C．

点评 此题是“测定小灯泡的功率”的实验，考查了电流表的连接，注意量程的选择，同时考查了滑动变阻器的使用及电路故障的分析，还考查了图象的分析及电功率的计算，难度不是很大．