Question

1．在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為10Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω  1A”字樣．（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖示電路連接完整；
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)試觸，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，且電壓表的指針迅速偏到最右邊，電流表的指針幾乎不動(dòng)，則故障的原因可能是燈泡斷路．
（3）故障排除后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一點(diǎn)，電壓表的示數(shù)如圖甲所示，為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向A移動(dòng)使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（4）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率是0.6W；
（5）要完成此實(shí)驗(yàn)，如果他其器材和電路連接均不變，只可以換電源，則電源電壓的選擇范圍是2.5V--14.5V．

Answer 1

分析 （1）電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中，根據(jù)小燈泡的額定電壓和電阻判定電流表的量程；
（2）要解答此題需掌握電路短路和斷路的區(qū)別．電路短路時(shí)，電路中仍有電流，用電器能工作．電路斷路時(shí)，電路中無電流，用電器不工作．
（3）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀數(shù)；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V；小燈泡電壓小于額定電壓，要測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使接入電路的電阻變��；
（4）根據(jù)公式P=UI求出額定功率；
（5）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)，燈泡兩端電壓等于電源電壓；當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入電路時(shí)，燈泡兩端的電壓最小，據(jù)此分析．

解答 解：（1）電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故電流表量程為0-0.6A；滑動(dòng)變阻器采用一上一下的接法；如圖：
；
（2）開關(guān)閉合后，燈泡都不發(fā)光，電流表的指針幾乎不動(dòng)，說明電路是開路；且電壓表的指針迅速偏到最右邊，說明電壓表通過電流表和滑動(dòng)變阻器與電源兩極相連，因此故障是燈泡斷路．
（3）電壓表量程為0-3V，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向A端的方向移動(dòng)，增大電流，增大電壓表的示數(shù)，使電壓表示數(shù)為2.5V．
（4）由圖知電流I=0.24A，額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（5）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)，燈泡兩端電壓等于電源電壓；燈泡的額定電壓為2.5V，故電源電壓最小為2.5V；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入電路時(shí)，燈泡兩端的電壓最小，此時(shí)燈正常發(fā)光，電源電壓是最大的；
滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω；電路中的電流為0.24A，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U'=IR'=0.24A×50Ω=12V，故最大電源電壓為12V+2.5V=14.5V；故電源電壓的范圍為：2.5V--14.5V．
故答案為：（1）如圖；（2）燈泡斷路；（3）2.2；A；2.5；（4）0.6；（5）2.5V--14.5V．

點(diǎn)評(píng) 電路故障一般有兩種：斷路與短路；閉合開關(guān)如果電路中無電流，表明電路斷路；閉合開關(guān)如果電路電流過大則電路發(fā)生了短路；由電壓表可判斷斷路或短路位置．