Question

5．在测定标有“2.5V”小灯泡（电阻约为8欧）额定功率的实验中，除了电流表、电压表、导线、开关、电源（电压恒为6V），老师还提供了三个变阻器（A．标有“10Ω  1A”的滑动变阻器；B．标有“20Ω  0.3A”滑动变阻器；C．标有“50Ω  0.6A”滑动变阻器）．

（1）小科设计了图甲所示电路，他应选用滑动变阻器B（选填“A”、“B”或“C”）．
（2）图乙是小科根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在答题卷的图乙中连接错误的导线上打“X”并补画出正确的连续．
（3）连接好电路合上开关后，调节变阻器使小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是0.75W．
（4）小敏正确连接电路后合上开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．请你判断其中一种可能的故障是灯泡短路了．

Answer 1

分析 （1）由题根据串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常工作时滑动变阻器连入的阻值，从而选择合适的滑动变阻器；
（2）本实验中滑动变阻器应与灯泡串联，电压表应与灯泡并联，由此分析错误并修改电路；
（3）根据电流表的量程和分度值读出其正常工作的电流，由P=UI计算其额定功率；
（4）灯泡不亮，电流表有示数，说明电路中是通路，再由电压表示数情况判断故障原因．

解答 解：
（1）根据I=$\frac{U}{R}$可得灯泡正常工作时的电流约为：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A，
此时滑动变阻器连入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.3125A}$=11.2Ω，故选用滑动变阻器B；
（2）测小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器应与灯泡串联，电压表应与灯泡并联，由图乙，滑动变阻器与灯泡并联，电压表串联在电路中了，修改方式如图所示：
；
（3）由图丙可知，电流表的量程0-0.6A，分度值0.02A，灯泡正常工作时的电流为0.3A，
所以灯泡的其额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，可能是与之并联的灯泡短路了．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）0.75；（4）灯泡短路了．

点评 本题考查了实物图的连接，电表的读数，故障问题，功率计算，对电表进行多读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．