Question

9．在“測量小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓為6V，小明同學一組選用小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，滑動變阻器的最大阻值為50Ω．

（1）該組同學連接的實驗電路（如圖甲）存在連接錯誤，但只需改動一根導線，即可使電路連接正確，請你在應該改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的連接（導線不得交叉）
（2）閉合開關前，小明發現電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作應是將電流表指針調零．
（3）閉合開關，移動滑動變阻器滑片的過程中燈泡始終不亮，電壓表有較大的示數，經檢查，導線連接完好，則電路故障可能是燈泡斷路．
（4）排除故障后，調節滑動變阻器，使小燈泡在額定電壓下正常發光時，電流表的示數為（如圖丙所示）0.2A，則小燈泡的額定功率為0.5W，小燈泡正常發光時的阻值是12.5Ω

Answer 1

分析 （1）測量小燈泡的電功率時，電壓表應與燈并聯；
（2）電流表在使用前要調零；
（3）若移動滑動變阻器滑片的過程中燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有較大示數，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的燈泡斷路了；
（4）根據圖丙電流表小量程確定分度值讀數，根據P=UI求小燈泡的額定功率；由歐姆定律求小燈泡正常發光時的阻值．

解答 解：（1）原電路中，電壓表測電源電壓是錯誤的，應測燈的電壓，改正后如下所示：

（2）閉合開關前，小明發現電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作應是將電流表指針調零．
（3）經分析，閉合開關，移動滑動變阻器滑片的過程中燈泡始終不亮，電壓表有較大的示數，經檢查，導線連接完好，則電路故障可能是燈泡斷路．
（4）排除故障后，調節滑動變阻器，使小燈泡在額定電壓下正常發光時，電流表的示數如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.2A，則小燈泡的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，小燈泡正常發光時的阻值是：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
故答案為：（1）如上所示：（2）將電流表指針調零；（3）燈泡斷路；（4）0.2；0.5；12.5．

點評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的連接、電流表的使用注意事項、故障分析、電流表讀數、功率及電功率的計算．