Question

14．在“測量標(biāo)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(guān)、電壓為4.5V的電源和標(biāo)有“30Ω 0.5A”的滑動變阻器，小宇同學(xué)已連接好如圖甲所示的部分實驗電路．

（1）請用筆劃線代替導(dǎo)線將電路連接完整，要求閉合開關(guān)后，使滑片P向右端移動時小燈泡的亮度變亮；
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，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0，電流表示數(shù)不為0，則出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡短路；
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖所示，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)，滑片向右移動，燈泡變亮，則電阻應(yīng)變小，電流表與燈泡串聯(lián)；
（2）電流表有示數(shù)，說明電路為通路，然后根據(jù)燈泡不亮和電壓表示數(shù)為零以及斷路和短路的特點判斷電路故障；
（3）當(dāng)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R=$\frac{U}{I}$計算出電阻，由P=UI計算出電功率．

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)，滑片向右移動，燈泡變亮，則電阻應(yīng)變小，所以變阻器下面應(yīng)連接右邊的D接線柱，如圖所示：

（2）電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表示數(shù)為零，說明和電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生短路．
（3）燈泡的額定電壓為2.5V，則當(dāng)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）燈泡短路；（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(shè)計等，這些知識點是伏安法測功率中最常見的內(nèi)容，也是�？嫉膬�(nèi)容．