Question

11．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒定為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發光時的電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的規格為“50Ω  1A”．
（1）請用筆畫線代替導線把甲圖中未完成的實物電路連接完整；
（2）接電路后閉合開關，發現小燈泡不發光，電壓表無示數，電流表有示數．則電路中發生的故障是小燈泡短路（斷路/短路）；
（3）排除故障后．繼續進行實驗：閉合開關后，移動滑片P使燈泡L正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是0.6W；
（4）某同學還想探究電流與電阻的關系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R，并使電壓表的示數始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實驗，他更換的定值電阻R的阻值不能大于25Ω．

Answer 1

分析 （1）本實驗應連成一個串聯電路，滑動變阻器一上一下接入電路，根據燈泡正常發光電流判斷電流表量程；
（2）燈泡不發光，電流表有示數，電路是通路，電壓表無示數，與電壓表并聯的部分出現了短路；
（3）當燈泡電壓達到額定電壓時正常發光，讀出其正常發光時的電流，根據P=UI計算額定功率；
（4）根據串聯電路特點與歐姆定律分析答題．

解答 解：
（1）測量小燈泡電功率實驗電路應連成串聯電路，滑動變阻器一上一下接入電路，燈泡正常發光時電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表應使用0-0.6A量程．如圖所示：
；
（2）閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，但電壓表有示數，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是短路，所以出現故障的原因是小燈泡短路；
（3）當燈泡電壓達到額定電壓時正常發光，電流表使用0-0.6A量程，分度值為0.02A，由乙圖，其正常發光時的電流為0.24A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）電源電壓為6V，電阻兩端電壓為2V，滑動變阻器分壓為4V，是定值電阻兩端電壓的兩倍，滑動變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍，滑動變阻器最大阻值為50歐姆，因此定值電阻最大阻值為25歐姆．
故答案為：（1）見上圖；（2）短路；（3）0.6；（4）25．

點評 本題考查了電路連接、故障分析、電表讀數、求功率等問題，對電表讀數時，應先確定電表的量程與分度值，然后再讀數，讀數時，視線要與刻度線垂直．