Question

18．如圖所示是“測定小燈泡的功率”實驗的電路圖和實驗所需的電學元件．其中電源為兩節新的干電池，燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω．

（1）用筆畫線代替導線，按電路圖將元件連接成實驗電路；
（2）一位同學連好電路后，閉合開關時發現燈泡不亮且電流表無讀數，但電壓表有讀數．試分析電路的故障是燈泡斷路；
（3）另一位同學按電路圖接好電路后，閉合開關時發現燈泡特別的亮，這說明他在閉合開關前沒有將變阻器的最大阻值連入電路．
（4）為了測定燈泡的額定功率，應調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的讀數為2.5V，如果此時電流表讀數如圖所示，則該燈泡的額定功率為0.7W．

Answer 1

分析 （1）對照電路圖連接實物圖，根據燈的額定電壓確定電壓表的量程，將其并聯在燈的兩端；求出燈正常工作時的電流大小，確定電流表的量程與燈串聯在電路中，滑動變阻器的滑片左邊電阻絲連入電路中；
（2）閉合開關燈不亮、電流表無示數，可能是電路斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩端是連通的，電壓表并聯電路之外不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是：小燈泡斷路；
（3）根據“閉合開關時發現燈泡特別的亮”，說明電路中的電流較大作答；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，通過移動變阻器的滑片改變電壓的大小；根據圖中電流表的小量程讀數，根據P_額=U_額I求燈的額定功率．

解答 解：（1）燈的額定電壓為2.5V，所以電壓表選用小量程，并聯在燈的兩端；燈正常工作時的電流大小約為
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表選用小量程與燈串聯，滑動變阻器的滑片左邊電阻絲連入電路中，如下圖所示：

（2）經分析，電路的故障是燈泡斷路；
（3）閉合開關時發現燈泡特別的亮，說明電路中電流較大，根據歐姆定律，電路中的電阻較大，這說明他在閉合開關前沒有將滑動變阻器的最大阻值連入電路中；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，為了測定燈泡的額定功率，應調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的讀數為2.5V；圖中電流表小量程分度值為0.02A，示數為0.28A，燈的額定功率P_額=U_額I=2.5V×0.28A=0.7W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）燈泡斷路；
（3）將變阻器的最大阻值連入電路；
（4）滑動變阻器的滑片；2.5；0.7．

點評 本題測量燈的電功率，考查電路的連接、故障的分析、反常現象的分析、操作過程及額定功率的計算等知識，屬于中等難度的題目．