Question

在“測定小燈泡的功率”的實驗中：某同學在實驗時選用額定電壓2.5V的小燈泡（電阻約為10Ω）．電源為兩節干電池，規格為“30Ω  1A”的滑動變阻器．
（1）按圖I-1所示的電路圖把圖I-2中的電路元件連接成實驗電路．

（2）正確連接電路，閉合開關前應把滑動變阻器的滑片移到______的位置．
（3）若電路元件完好，閉合開關后，下列現象中的哪幾種會出現（______）
A、小燈泡不能正常發光；B、電流表示數為零
C、電壓表示數為2.5V；D、若移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數會隨著改變
（4）若閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為2.5V時，電流表的指針位置如圖I-3所示，此時小燈泡中的電流為______A，小燈泡的額定功率為______W．
（5）若小燈泡的燈絲已斷，閉合開關后，下列現象中的哪幾種會出現（______）
A、電流表指針不偏轉；B、電壓表指針不偏轉
C、電壓表的示數為3V；D、移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數不改變

Answer 1

解：（1）連接電路時要注意電壓表和燈泡是并聯的，電流表與燈泡是串聯的，并且讓電流從他們的正接線柱流入，從負接線柱流出，已知燈泡電阻大約為10Ω，額定電壓為2.5V，據公式I=，求出燈泡通過電流大約為0.25A，故電流表選用0--0.6A量程，電源電壓是兩節干電池，故電壓表選用0--3V量程，連接如圖：

（2）閉合電路前，應讓滑動變阻器連入電路最大阻值，保護電路元件，所以滑片P滑到D端．
（3）閉合開關后，因為變阻器的阻值為30歐，燈泡阻值為10歐，據=，變阻器分壓多，燈泡分壓少，總電壓為3V，故而燈泡難以達到額定電壓2.5V，不會正常發光．
若調整變阻器阻值，則電路總電阻跟著變化，電源電壓不變，據I=知道，隨之電流變化，燈泡兩端電壓發生變化，電壓表和電流表示數改變．
因為電路連接正確，電路元件完好，電路中有電阻存在，故而不會出現電流表示數為0的情況．
（4）燈泡電壓U=2.5V，電流表示數為I=0.3A，據公式P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）燈泡燈絲斷，表示燈泡斷路，電壓表將被串聯進電路，因為其自身阻值巨大，所以將分去幾乎全部電源電壓，導致電路中，電壓表示數與電源電壓等同，為3V，電流表示數幾乎為0，指針不偏轉，此時滑動變阻器自身阻值微小，對于整個電路失去調節功效，故而移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數不改變．
故答案為：（2）D，（3）A．D，（4）0.3，0.75，（5）A，C，D．
分析：（1）該題考查正確的連接實物電路，注意電壓表和燈泡是并聯的，電壓表和電流表正負極連接準確．正確選擇電表量程．
（2）閉合開關前，應使滑動變阻器連入電路的電阻最大，保證不損壞電路元件．
（3）小燈泡正常發光需要在額定電壓下，故要調整變阻器阻值來滿足這個條件，而調整變阻器阻值，會帶來電流表和電壓表的示數改變．
（4）正確讀電表示數，用公式P=UI計算燈泡功率．
（5）燈泡燈絲斷，表示燈泡斷路，電壓表將被串聯進電路，因為其自身阻值巨大，所以將分去幾乎全部電源電壓，導致電路中，電壓表示數與電源電壓等同，電流表示數幾乎為0，滑動變阻器失去功效．
點評：該題中，連接實物圖時，計算電路電流為隱含條件，易忽視，選擇電流表量程必須要通過計算才能確定，并且下一問電流表還要讀數，沒有量程，則無法讀數．另外，電壓表串聯進電路，電壓表，電流表的示數變化是個難點，要認真分析．