Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小明连接了如图甲所示的电路．已知小灯泡标有“2.5V”字样，电源由4节新干电池组成，灯泡电阻约为10Ω，滑动变阻器甲的规格“10Ω 1A”、乙的规格“50Ω 0.5A”．

（1）请帮小明将电路补充完整（导线不能交叉）．
（2）连接电路时，开关应处于状态．滑动变阻器应选择（填“甲”或“乙”）．
（3）正确连接电路，进行实验，当灯泡两端电压为2.5V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为A，则小灯泡的额定功率为W．
（4）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做是为了 ．
（5）在评估与交流环节，其他小组提出如下问题，请你帮助解决．
①若将电路连接好后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，电流表、电压表有示数，任意移动变阻器滑片，小灯泡亮度不变，两表示数均不变，则故障原因是： ．
②为了比较发光二极管和小灯泡哪个更节能，某小组同学有一个发光二极管替换电路中的小灯泡，进一步测量发光二极管的电功率．闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现此二极管都不发光，且电流表无示数，电压表有示数，经检查整个电路连接及元件均完好，则故障原因是： ．

Answer 1

【答案】
（1）解：电流表、滑动变阻器与灯泡应串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，如图：

（2）断开；乙
（3）0.34；0.85
（4）测量不同电压下小灯泡的实际功率
（5）滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；二极管正负接线柱接反了
【解析】解： （2）为保护电路，连接电路时，开关应断开；灯泡正常工作时的电流：I= = =0.25A；
每节干电池电压是1.5V，则电源电压U=4×1.5V=6V，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：
滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，
由I= 得滑动变阻器接入电路的阻值：R滑= = =14Ω，故滑动变阻器选乙；（3）由图乙所示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.34A；
小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W．（4）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率．（5）①闭合开关后，发现小灯泡的亮度很暗，说明电路电阻太大，电流太小；且无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变，其原因是滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；②电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为二极管正负接线柱接反了．
所以答案是：（1）电路图如图所示；（2）断开；乙；（3）0.34；0.85；（4）测量不同电压下小灯泡的实际功率；（5）①滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；②二极管正负接线柱接反了．