Question

在“測定額定電壓為2.5V小燈泡的功率”的實驗中，同學們按如圖所示的電路圖連接器材后進行實驗．
（1）調節滑動變阻器的滑片，當小燈泡正常發光時電流表的示數為O．3A，小燈泡的額定功率是______W．
（2）若電源電壓為6V，滑動變阻器有“10Ω，1.5A”和“20Ω、1A”兩種規格，則本實驗中應選用規格為______的滑動變阻器．
（3）某同學接線后發現開關沒有閉合時燈泡就已發光，而電表示數情況正常，開關閉合后燈泡反而熄滅，電壓表示數減小為零，電流表示數變大，但沒有超出量程．你認為他接線中出現的錯誤是______．
（4）另一同學連接電路完畢并閉合開關，當調節變阻器滑片時，發現燈泡變亮時電壓表的示數減小，燈泡變暗時電壓表示數增大（器材是完好的）．想一想，怎樣連接電路才會出現這種現象？答：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知小燈泡的額定電壓，又知道正常發光時的電流，利用公式P=UI就可求得額定功率；
（2）已知電源電壓和小燈泡的額定電壓，可以得到滑動變阻器兩端所加的最大電壓；小燈泡正常發光時的電流與此時滑動變阻器中的電流相同．根據最大電壓和對應的電流就可計算出滑動變阻器接入電路的最小阻值，由此確定選擇的滑動變阻器；
（3）（4）電流故障的分析可以采用“排除法”，電流表、電壓表、小燈泡根據題意逐個排查，找出問題；
解答：解：
（1）小燈泡的額定功率為
P_額=U_額I_額=2.5V×0.3A=0.75W
（2）小燈泡正常發光時U_L=2.5V
所以滑動變阻器兩端電壓為
U=U-U_L=6V-2.5V=3.5V
通過滑動變阻器的電流
I=I_L=0.3A
所以滑動變阻器接入電路的阻值為
R_L==≈12Ω
必須選擇“20Ω、1A”滑動變阻器．
（3）開關未閉合燈泡就發光，說明開關沒有與燈泡串聯；閉合開關，燈泡熄滅，電流表有示數，說明除燈泡以外的電路是通路．由此可知，開關與燈泡并聯．
（4）如果電壓表與電源并聯，示數不變；如果電壓表與燈泡并聯，燈泡變亮時，電壓表示數增大，燈泡變暗時，電壓表示數變小．事實與這兩種情況都不符，所以是電壓表與滑動變阻器并聯．
故答案為（1）0.75
（2）20Ω 1A
（3）開關與燈泡并聯
（4）電壓表與滑動變阻器并聯
點評：從不同規格的導體中選取符合要求的對象，是電學實驗題的難點，解題的關鍵是照顧到電路中各個用電器的電流電壓．