Question

在測(cè)2.5V小燈泡（電阻大約為10Ω左右）額定功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓為6V。

（1）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須      。請(qǐng)將實(shí)物電路連接完整（要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈變亮）。
（2）若在連接電路時(shí)，有A (10Ω 1A)和B (20Ω 1A)兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇，則應(yīng)該選擇變阻器
       （填“A”或“B”）連入電路，才能保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。
（3）小明合理地連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器燈泡都不亮。小明分析后發(fā)現(xiàn)是燈泡的故障。請(qǐng)你依據(jù)表一中電流表、電壓表示數(shù)出現(xiàn)的幾種情況，幫小明判斷故障原因，并將其填寫(xiě)在表一對(duì)應(yīng)的空格中。

（4）排除故障后，小明調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，使小燈泡兩端電壓分別為2V、2.5V、2.8V，依次測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流，并觀察發(fā)光情況，記錄在表二中．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)小燈泡電阻是     Ω（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)），小燈泡的額定功率是       W。

Answer 1

（1）斷開(kāi)，如圖所示，（2）B，（3）燈泡被短路，燈泡斷路，（4）8.33，0.75

試題分析：（1）在連接電路時(shí)，為防止連接最后一根導(dǎo)線時(shí)，電路中電流過(guò)大燒壞電路元件，所以開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)；燈泡的額定電流約為I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A＜0.6A，所以電流表的量程為0～0.6A，且與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)；注意電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出；滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．如圖所示：

（2）滑動(dòng)變阻器的作用是改變燈泡兩端電壓，使燈泡能正常工作，同時(shí)也保護(hù)電路，防止燈泡被燒壞，所以滑動(dòng)變阻器的電阻必須足夠大。燈泡正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=U_R/I=3.5V/0.25A=14Ω＞10Ω，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B（20Ω 1A）．
（3）燈泡的故障有兩種：燈泡斷路或燈泡被短路①燈泡短路，電路是通路，電流表有示數(shù)，示數(shù)不為0，電壓表也被短路，示數(shù)為0，②燈泡燈絲斷了，電路斷路，電流表示數(shù)為0，電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)電源電壓，示數(shù)不為0，
（4）由圖可知：電流表選擇0.6A的量程，每一小格代表0.02A，故示數(shù)為0.3A，即燈泡正常工作時(shí)的電流是0.3A，燈泡的電阻：R_L=U_L/I_L=2.5V/0.3A=8.33A
燈泡的額定功率：P_L=U_LI_L=2.5V×0.3A=0.75W