Question

6．小剛同學(xué)在實驗室測量標有“2.5V”字樣的小燈泡的電阻．
（1）請你幫助小剛同學(xué)畫出實驗電路圖．
（2）小剛同學(xué)連接的部分實驗電路如圖1．請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成電路連接．
（3）開關(guān)S閉合前，應(yīng)把圖1中滑動變阻器的滑片P置于A（填“A”或“B”）端．
（4）開關(guān)S閉合后，發(fā)現(xiàn)燈炮L不發(fā)光，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表的示數(shù)如圖2甲所示，電壓表的示數(shù)為2.8V．若電路只有一處故障，則產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是下列情況中的C．
A．滑動變阻器斷路   B．電流表斷路   C．燈泡L斷路    D．燈泡L短路
（5）排除故障后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，燈泡L不發(fā)光．這時應(yīng)該進行的操作是調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V，燈泡L正常發(fā)光．此時，電流表的示數(shù)如圖2乙所示，則電流表的示數(shù)為0.3A，燈泡的電阻為8.3Ω．（保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）測燈泡的功率需要測量燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流；電壓表與燈泡并聯(lián)測電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測電流；滑動變阻器串聯(lián)在電路中起保護作用和改變電壓和電流的作用；開關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路．根據(jù)各元件的連接方式，畫出電路圖．
（2）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意電壓表的正負接線柱；電流表量程可根據(jù)圖2乙圖的量程確定．
（3）為了保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)是斷開的，滑動變阻器的阻值應(yīng)是最大的．
（4）燈泡不發(fā)光，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路斷路，電壓表有偏轉(zhuǎn)，電壓表與電源接通，燈泡斷路．
（5）由于電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，說明滑動變阻器接入電路中的阻值太大了，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路阻值的大小，使電壓表示數(shù)為2.5V時，燈泡正常發(fā)光；然后根據(jù)電流表指針的位置讀出燈泡正常發(fā)光時通過燈泡的電流，并根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算燈泡的電阻．

解答 解：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)測電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測電流，滑動變阻器串聯(lián)在電路中保護電路和改變燈泡兩端的電壓和通過的電流，完成多次實驗，開關(guān)串聯(lián)在電路中，電路圖如下圖：

（2）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，與燈泡并聯(lián)，電流從正接線柱流入，從負接線柱流出；從圖2乙圖可以看出電流表量程為0～0.6A，實物圖如下圖：

（3）連接電路時，開關(guān)斷開，滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到阻值最大處是為了防止電路中電流過大而損壞元件．因此需將滑片置于A端．
（4）開關(guān)S閉合后，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路；電壓表的示數(shù)為2.8V，由于電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，說明燈泡斷路，故選C．
（5）電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，說明滑動變阻器接入電路中的阻值太大了，應(yīng)通過調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路阻值的大小，使電壓表示數(shù)為2.5V時，燈泡正常發(fā)光；從圖2乙中指針的位置可知，電流表的示數(shù)為0.3A；則燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω．
故答案為：（1）實驗電路圖如上圖；（2）實物圖如上圖；（3）A；（4）2.8；C；（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器；示數(shù)為2.5V；0.3；8.3．

點評 本題還考查了電壓表的使用、滑動變阻器接線柱接法、實物圖連接、電流表讀數(shù)、電阻計算、故障分析等問題．