Question

小東在商店買了一個只標有“2.5V”的手電筒燈泡，為了探明它正常工作時的電阻和電功率，小東成立了一個實驗小組，設計了如圖1所示的一個實驗電路．電池的電壓為3.0伏，且保持不變．
（1）請指出小東電路連接中的兩個不當之處：
①______；
②______．

（2）①請幫小東改正不當電路（實物圖中不必畫改正線），并根據改正后的實物圖在圖2虛線框中畫出改正后的電路圖；
②電路正常后，他們分別測出了小燈泡的幾組電壓和電流值．記錄如下：

電壓（V）	2.0	2.5	2.8
電流（A）	0.20	0.24	0.26

（3）根據以上數據回答問題：
①若小燈泡在2.0V、2.5V、2.8V的電阻分別為R₁、R₂、R₃，小東實驗小組認為：正常工作時的電阻大小R=（R₁+R₂+R₃），請你對小東實驗小組的計算作出判斷，并說明理______；
②在實驗探究過程中，小東將滑動變阻器的滑片向右滑動的過程中小燈泡的電阻將______（“變大”或“變小”或“不變”）．當小東測出2.8V電壓下的電流后，繼續移動滑片，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數為0，而電壓表有示數，那么發生的故障是______，此時電壓表的示數是______V．小東實驗小組分析產生上述現象的原因，認為滑動變阻器在電路中不僅能改變電路中的電流，而且它還是電路中的一個保護電阻，所以在移動滑片時一定要注意______．
③小燈泡的額定功率為______W．此時的電阻為______Ω．

Answer 1

解：（1）①由圖知，電壓表測量的是燈泡和滑動變阻器的總電壓，應與燈泡并聯；
由于電路中的電流不會很大，所以電流表應選擇0～0.6A的量程，用0～3A的量程，會造成讀數誤差大；
（2）①將電流表的量程改接為0～0.6A，將電壓表與燈泡并聯，電路如圖所示：
；
（3）①由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以不能求電阻的平均值；
②滑動變阻器的滑片向右滑動，滑動變阻器的電阻變小，電路中的電流變大，燈絲的溫度升高，電阻變大；
小燈泡突然熄滅，此時電流表示數為0，而電壓表有示數，說明燈泡斷路，此時電壓表的示數等于電源電壓等于3V；
在移動滑片時一定要注意滑動變阻器接入電路的電阻為不能為0；
③由表格中第2組數據知，當U=2.5V時，I=0.24A，所以：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
R===10.4Ω．
故答案為：
（1）①電壓表接錯（或電壓表直接并在小燈泡兩端）；②電流表量程接入不當（電流表應選0～0.6A）；
（2）①電路如圖所示；
（3）①錯誤，因為小燈泡的電阻與溫度有關；②變大；小燈泡斷路；3.0；滑動變阻器接入電路的電阻為不能為0；③0.6；10.4．
分析：（1）在實物電路的連接中，特別注意電流表、電壓表和滑動變阻器的接法，注意電流表、電壓表的量程和正負接線柱的接法，電流表與被測電路串聯，電壓表與被測電路并聯，滑動變阻器要接一上一下；
（2）根據實物圖畫電路圖，要注意連接的方式和順序；
（3）①根據燈絲的電阻與溫度有關進行分析；
②判斷滑片向右滑動時，電路中電流的變化，得出燈絲溫度的變化，判斷電阻的大小變化；
燈泡兩端的電壓過大燒壞，此時燈泡處斷路，兩端的電壓會等于電源電壓；
滑動變阻器在電路中起到保護電路的作用，在移動滑片時不能使滑動變阻器的阻值為零；
③根據表格中數據確定額定電壓和電流，根據P=UI計算出其額定電功率；
根據R=計算出其電阻．
點評：此題是測量燈泡正常發光時的電功率和電阻，考查了實物電路的連接和電路圖的畫法，同時考查了電功率和電阻的計算，還涉及到了燈絲電阻與溫度的關系及電路故障的分析．