Question

12．夏天馬上就要到了，蚊子滋生，令人煩惱，小明根據蚊子在夜間具有趨光性（尤其是紫色光）的特點，打算自制滅蚊燈，小明從廢舊節日彩燈上拆得一個紫色小燈泡，其額定電壓為2.5V，為測得小燈泡的額定功率，小明找來蓄電池組（電壓為6V）、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關、導線等，展開實驗探究．
（1）請根據電路圖用筆畫線代替導線連接圖2實物圖（電流表使用大量程）．
（2）閉合開關S前，滑片P應放在使滑動變阻器接入電路的阻值最大（選填“最大”或“最小”）處．
（3）閉合開關S后，小燈泡不亮，觀察發現：小燈泡是完好的，電壓表有示數；電流表指針指向零刻度處，電路可能存在的故障是燈座斷路．
（4）排除故障后小明閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數如圖3所示為2.2V，則此時燈泡消耗的實際功率小于額定功率（選填“＞”“＜”或“=”），為測定小燈泡的額定功率，此時應將滑動變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）移動．
（5）調節滑動變阻器的滑片P直至電壓表的示數為2.5V，此時小燈泡處于額定工作狀態，根據如圖4所示電流表的示數可知其額定功率為4.5W．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯；電流表與燈泡串聯，注意電表的正負接線柱連；滑動變阻器的兩接線柱一上一下的串聯在電路中；
（2）閉合開關前，滑動變阻器應處于最大阻值處，保護電路；
（3）燈泡完好卻不亮，說明可能是燈座斷路或燈座以外的地方斷路或燈座短路；電流表無示數，說明電路斷路；電壓表有示數，說明燈座斷路；
（4）弄清楚電壓表的量程和分度值，讀出電壓表的示數；實際電壓小于額定電壓，燈泡的實際功率小于額定功率；電壓表與燈泡并聯測燈泡兩端電壓，要使燈泡兩端電壓增大，電路電流增大，減小電路電阻，減小滑動變阻器連入電路的電阻；
（5）燈泡在額定電壓2.5V時的功率為額定功率；根據電流表的量程和分度值確定電流表的示數；根據P=UI求出額定功率．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選0～3V的量程，且與燈泡并聯；電流表與燈泡串聯，注意電流從電表的正接線柱流入、負接線柱流出；電路如圖所示：
（2）閉合開關S前，滑片P應放在使滑動變阻器接入電路的阻值最大處；
（3）燈泡不亮，電流表無示數，電路斷路，電壓表有示數，電壓表并聯的電路斷路，燈泡完好，所以燈座斷路；
（4）圖2中電壓表接的是0～3V量程，分度值為0.1V，其示數為2.2V；此時的實際電壓小于其額定電壓，所以此時的實際功率小于其額定功率；
電壓表測燈泡電壓，要使燈泡電壓從2.2V最大到2.5V，燈泡電流要增大，電路總電阻要減小，滑動變阻器電阻減小，滑片向座端移動；
（5）燈泡在額定電壓2.5V時正常工作，即電壓表示數為2.5V；
電流表選擇0～3A量程，分度值為0.1A，電路中的電流為1.8A，
P=UI=2.5V×1.8A=4.5W．
故答案為：（1）如上圖；（2）最大；（3）燈座斷路；（4）2.2；小于；左；（4）2.5；4.5．

點評 本題考查了根據電路圖連接實物圖、滑動變阻器的連接、電路故障的判斷、電功率的簡單計算等，本題涉及的知識點比較多，但都是基礎內容．