Question

如圖所示，為了測定“額定電壓2.5V”的小燈泡額定功率的裝置．要求：
（1）把如圖甲實驗電路中未連接好的部分，用筆畫作導線連接好電路（燈絲電阻約為10Ω）；
（2）電路連接完成后，閉合電路的開關試觸時，發現了下表中的一些不正常的現象．已知故障是由電路中某一處出現了下列選項中的某個原因造成的，請你把故障的對應原因找出來，并把選項代號填入對應的表格中．
A．燈泡短路   B．燈泡斷路     C．電流表短路   D．電流表斷路   E．電壓表斷路

順序	電路中出現的一些不正常的現象			故障 原因
	電燈的亮滅	電流表的示數	電壓表的示數
甲	滅	0A	大于3V
乙	亮	0.3A	0V
丙	滅	0.5A	0V

（3）排除故障后，閉合開關，將圖中的滑動變阻器的滑片P向

右

（填“左”或“右”）滑動，使電壓表讀數為

2.5

V，這時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是

0.75

 W．

（4）在這個的實驗中，滑動變阻器能直接起到以下作用

ABD

（多選）
A．改變電路中的電流      B．保護電路        C．改變被測小燈泡的電阻
D．改變被測小燈泡兩端的電壓     E．改變電源兩端的電壓
（5）某物理興趣小組的同學在查閱資料時了解到，實際的電流表電阻雖然很小，但并不為零；實際的電壓表電阻雖然很大，但并不是無窮大．在電路中接入電流表和電壓表時它們具有分壓和分流的作用．請你參考上述信息，想一想：按照上面的電路測出的電流值和電壓值，算出的小燈泡電功率

大于

選填：“大于”、“等于”或“小于”）小燈泡此時的真實電功率．

Answer 1

分析：（1）根據電源的電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯；由歐姆定律求出燈泡正常發光時的電流，據此選擇電流表的量程，且串聯在電路中；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中．
（2）電路故障有兩類：短路和斷路；電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時，斷路部分無電流，電壓大．
（3）閉合開關前滑動變阻器處于最大阻值處，閉合開關后要測燈泡的額定功率應使燈泡的兩端電壓為2.5V，即使電路中的電流增大、減小滑動變阻器接入電路的電阻；根據電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流，根據P=UI求出燈泡的額定功率．
（4）滑動變阻器在電路中的作用有：保護電路，改變電路電流和電壓．
（5）電壓表測燈泡的額定電壓，電流表測通過燈泡和電壓表的電流之和，根據P=UI求出燈泡的額定功率，據此判斷測量功率和實際功率之間的關系．

解答：解：（1）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；燈泡的額定電流約為

2.5V

10Ω

=0.25A，所以電流表的量程為0～0.6A，且正接線柱與滑動變阻器的任意下方接線柱相連，負接線柱與開關相連，如下圖所示：

（2）甲現象中燈泡不亮，無電流即電路電路而電壓較大說明電壓表并聯的部分斷路，即燈泡斷路，故選B；
乙現象中燈泡亮，電流表有示數，電壓表無示數說明電壓表斷路，故選E；
丙現象中燈泡不亮而電流很大說明燈泡短路，故選A；
故答案如下表：

順序	電路中出現的一些不正常的現象			故障 原因
	電燈的亮滅	電流表的示數	電壓表的示數
甲	滅	0A	大于3V	B
乙	亮	0.3A	0V	E
丙	滅	0.5A	0V	A

（3）閉合開關前保護電路的滑動變阻器滑片位于左端，要測燈泡的額定電壓即兩端的電壓為2.5V，應增大電路中的電流，減小滑動變阻器接入電路的電阻，所以滑片應向右移動；電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以燈泡的額定電流為0.3A；燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）在此實驗中，滑動變阻器的作用是：保護電路、改變燈泡兩端的電壓、改變電路中的電流，故選ABD．
（5）電壓表測燈泡的實際電壓，電流表測燈泡與電壓表的總電流，測量值大于燈泡的實際電流，根據P=UI得，測得的功率大于燈泡的實際功率．
故答案為：（1）電路圖如上圖所示；
（2）如上表所示；
（3）右；2.5；0.75；
（4）ABD；
（5）大于．

點評：本題考查了實物電路圖的連接、電表量程的選擇、滑動變阻器的正確使用、電路故障的判斷、電流表的讀數、電功率的計算以及實驗誤差的分析等，比較全面的考查了該實驗，屬于難題．