Question

18．小明同學設計了圖示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率，估計小燈泡的電阻為10Ω．
（1）如圖甲所示，實驗電路還未連接完整，請選擇電表合適的量程，用筆畫線代替導線將實驗電路連接完整．
（2）經過檢查無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片到某一位置，兩電表的示數如圖乙和丙所示，根據所連接電表的量程，此時通過小燈泡的電流是0.48A，燈泡兩端的電壓是1.7V，此時小燈泡的功率為0.816W．
（3）當電表為如圖乙、丙示數時，為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向右端移動，移動滑片時眼睛要注意觀察電壓表，直至其示數為2.5V．
（4）他完成實驗后，在幫助其它實驗小組的過程中，發現某實驗小組在完成本實驗中電路出現故障：燈泡不亮，電壓表示數較大，電流表無示數，取下燈泡，電壓表和電流表的示數均不變，經檢查，電路及燈座均完好．則故障原因可能是燈泡斷路．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡正常發光時的電流選擇電流表量程，把電流表、燈泡、滑動變阻器串聯接入電路．
（2）根據量程和分度值讀出電表的示數；利用P=UI算出小燈泡的額定功率．
（3）移動滑片時，要注意觀察電壓表示數，使其示數等于燈泡額定電壓．
（4）燈泡不亮，電流表幾乎無示數，說明電路可能為斷路；電壓表示數較大，說明電壓表與電源兩極連通，與電壓表并聯的部分之外是連通的，則與電壓表并聯的燈泡斷路了或小燈泡的柱接線接觸不良．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0-3V，燈泡正常發光時的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選擇0～0.6A量程，把電流表、燈泡、滑動變阻器串聯接入電路，電路圖如圖所示：

（2）電流表的量程為0-0.6A，示數為0.48A，電壓表的量程為0-3V，示數為1.7V，燈泡的功率P_額′=U_額I=1.7V×0.48A=0.816W．
（3）為了測量小燈泡的額定功率，應使燈泡兩端的電壓為2.5V，根據串聯電路的電壓規律，應減小滑動變阻器兩端的電壓，故滑片應向右移動；在移動滑動變阻器的滑片時，眼睛要注意觀察電壓表，直至其示數等于燈泡額定電壓2.5V為止．
（4）經分析，燈泡不亮，電壓表示數較大，電流表幾乎無示數的原因是：燈泡斷路了或小燈泡的接線柱接觸不良而導致電壓表串聯在電路中了，所以取下燈泡，電壓表和電流表的示數均不變．
故答案為：（1）如上圖；（2）0.48；1.7；0.816；（3）右；2.5；（4）燈泡斷路．

點評 本題考查了電表的調節、電表讀數、電路故障分析、實驗數據處理分析等問題，對電表讀數時，要注意先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．