Question

（2009?佳木斯）在做“測量小燈泡額定電壓下的電阻”實驗中小明用額定電壓是2.5V的小燈泡做了如下實驗：

（1）如圖甲所示，電路由兩節(jié)新干電池串聯(lián)（3V）供電，閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)滑到

B

點，他這樣做的目的是

保護(hù)電路

．
（2）正確連接完電路后，閉合開關(guān)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，燈泡都不會發(fā)光，經(jīng)分析可能有以下幾種情況：
①若電流表有示數(shù)，則

燈泡短路

；
②若電壓表有示數(shù)，則

燈泡斷路

．
（3）故障排除后，閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓只有1.8V，滑動變阻器的滑片p應(yīng)向

A

端移動，當(dāng)電壓表示數(shù)為

2.5

V，小燈泡正常發(fā)光，此時觀察電流表的示數(shù)如圖乙后所示，則小燈泡的電阻是

8.3

Ω．
（4）小紅連接電路時誤把電壓表連錯了位置，如圖丙所示，她經(jīng)過思考后認(rèn)為這樣也能測量小燈泡的額定功率，只要讓電壓表的示數(shù)為

0.5V

即可．

Answer 1

分析：（1）閉合開關(guān)前，滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，對電路起保護(hù)作用．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（3）要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓需從1.8V增大到2.5V，要增大燈泡兩端的電壓，增大電路電流，減小電路總電阻，減小滑動變阻器連入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)為2.5V，讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)R=

U

I

計算燈泡電阻．
（4）滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，燈泡正常工作時，知道電源電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，求出滑動變阻器電壓，即電壓表的示數(shù)．

解答：解：（1）滑動變阻器接入左半段，滑動變阻器的滑片處于B點，連入電路的阻值最大，電路電流最小，對電路起到保護(hù)作用．
（2）燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電路通路，燈泡短路，電壓表測導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，電壓表有示數(shù)，電壓表與電源連通測電源電壓，所以，燈泡斷路．
（3）要使燈泡正常工作，使燈泡在額定電壓2.5V時工作，
燈泡電壓從1.8V增大到2.5V，燈泡電壓最大，電流增大，電路中總電阻減小，滑動變阻器電阻減小，滑動變阻器連入左半段，滑片向A端移動，使電壓表示數(shù)為2.5V，
電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A，
R=

U

I

=

2.5V

0.3A

=8.3Ω．
（4）電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，燈泡正常工作時，
滑動變阻器電壓為：U=U_總-U′=3V-2.5V=0.5V，
所以測燈泡額定功率，只要讓電壓表示數(shù)為0.5V．
故答案為：（1）B；保護(hù)電路；（2）燈泡短路；燈泡斷路；（3）A；2.5；8.3；（4）0.5V．

點評：（1）在電壓表的一個量程損壞時，在電源電壓一定時，經(jīng)常把電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，間接測量燈泡的電壓．
（2）對于故障問題，在連接好電路，剛剛閉合開關(guān)時，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是燈泡斷路或短路．
先通過移動滑動變阻器滑片判斷是通路還是故障，再由電流表示數(shù)判斷是短路還是斷路，再由電壓表判斷故障的具體位置．