Question

16．為了測定額定電壓為“2.5V”的小燈泡的額定電功率，小明按圖甲連接電路．閉合開關S后，移動滑動變阻器的滑片P，發現燈泡L始終不亮．

（1）為了排除電路故障，他將電壓表的“-”接線柱與電池組的負極A端連接，并電壓表的接線柱“3”依次與其他接線柱連接，對應出現的電壓表示數如下表所示．根據以上信息，可判斷電路故障為FF段斷路．

電壓表“3”接線柱與其他接線柱連接情況	電壓表示數/V
與B接線柱連接	3.0
與C接線柱連接	3.0
與D接線柱連接	3.0
與E接線柱連接	3.0
與F接線柱連接	0

（2）排除故障，把電壓表接在燈泡兩端，閉合開關，將滑動變阻器滑片P移到某一位置，電壓表示數如圖乙所示，此時為測定小燈泡額定功率，小明接下來應該如何操作？將滑片向在移動，直到電壓表示數為額定電壓2.5V．
（3）小明現有一個阻值為10歐的定值電阻R0，打算不用電壓表，只用電流表來測定小燈泡的額定功率．他設計電路如圖丙，想通過讓開關S接“a”、“b”各一次來測量小燈泡的額定功率．你認為他的方案是否可行？并說明理由：不可行，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光．

Answer 1

分析 （1）電壓表檢測電路故障時，當電路發生斷路時，電壓表與電源兩極相連時，電壓表有示數，否則，電壓表無示數；
（2）在額定電壓下正常發光，根據圖中電壓表小量程讀數，比較電壓表示數與額定電壓的大小，根據串聯電路電壓的規律及分壓原理確滑片移動的方向；
（3）開關S接“a”、”b”各一次，根據電路圖，確定能否使小燈泡正常發光，若不能，則無法測量小燈泡的額定電功率

解答 解：（1）電壓表的負接線柱與A接線柱連接，
電壓表正接線柱與B接線柱連接，電壓表有示數，說明電源完好；
電壓表正接線柱與C接線柱連接，電壓表有示數，說明BC之間完好；
電壓表正接線柱與D接線柱連接，電壓表有示數，說明BD之間完好；
電壓表正接線柱與E接線柱連接，電壓表有示數，說明BE之間完好；
電壓表正接線柱與F接線柱連接，電壓表沒有示數，說明BF之間有斷路，而已知AE之間完好，所以故障出在EF之間，可能是燈泡發生斷路；
（2）燈在額定電壓下正常發光，圖中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數為12V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向左移動，直到電壓表示數為額定電壓2.5V；
（3）圖丙中，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光，丙方案不能測定小燈泡的額定電功率．
故答案為：（1）EF段斷路；（2）故滑片向左移動，直到電壓表示數為額定電壓2.5V；（3）不可行，無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光．

點評 本題測定額定電壓為“2.5V”的小燈泡的額定電功率，考查故障分析、操作過程及對實驗方案的評估．