Question

12．在“測量標有‘2.5V’字樣小燈泡的電功率”的實驗中，實驗室提供的器材有電壓表、電流表、開關、電壓為4.5V的電源和標有“30Ω 0.5A”的滑動變阻器，小宇同學已連接好如圖1所示的部分實驗電路．

（1）請用筆劃線代替導線將電路連接完整，要求閉合開關后，使滑片P向左端移動時小燈泡的亮度變亮；
（2）連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表的示數(shù)為4.5V，電流表示數(shù)為0，則出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡的燈絲斷了；
（3）排除故障后，調節(jié)滑動變阻器，當電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖2所示，小燈泡的額定電流為0.24A，小燈泡的額定功率為0.6W；小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的電阻為8.3Ω（保留1位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）將變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片向左移動，燈泡變亮，則電阻應變小，電流表與燈泡串聯(lián)；
（2）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無示數(shù)，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因；
（3）當燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖讀出電流表的示數(shù)，注意量程和分度值；由P=UI計算出電功率，由R=$\frac{U}{I}$計算出電阻．

解答 解：（1）將電流表與燈泡串聯(lián)，可選擇0～0.6A的量程；
將變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片向左移動，燈泡變亮，則電阻應變小，所以變阻器下面應連接左邊的C接線柱，如圖所示：

（2）連好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的可能原因是燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導線斷了）；
（3）燈泡的額定電壓為2.5V，則當電壓表的示數(shù)為2.5V時，燈泡正常發(fā)光；
由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
根據(jù)串聯(lián)分壓可知，滑動變阻器兩端的電壓U′=4.5V-2.5V=2V，
則滑動變阻器接入電路的電阻R=$\frac{U′}{I}$=$\frac{2V}{0.24A}$≈8.3Ω．
故答案為：
（1）見上圖；（2）燈泡的燈絲斷了；（3）0.24；0.6；8.3．

點評 本題考查了電路故障的判斷和電路設計等，這些知識點是伏安法測功率中最常見的內容，也是�？嫉膬热荩�