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    5．某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示．已知电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω．

    （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端（填“A”或“B”），目的是保护电路．
    （2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是小灯泡断路（填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
    （3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V，这时电流表的示数如图乙所示，读数为0.32A，则小灯泡的额定功率为0.8W．
    （4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将图甲中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于40Ω．

    分析 （1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；滑动变阻器的基本作用是保护电路，在此实验中，滑动变阻器主要起到改变灯泡两端的电压和电流的作用；
    （2）进行试触时，发现电压表有示数，说明电压表两接线柱之间与电源是通路，而电流表无示数说明电路某处出现断路，灯泡不亮，说明故障出现在灯泡处，由此判断电路的故障；
    （3）要测量灯泡额定功率，必须使灯泡正常发光．根据串联电路分压关系确定滑片移动方向；根据电流表的量程、分度值以及指针的位置，读出电流表的示数，根据P=UI计算出灯泡的额定功率；
    （4）根据串联电路中电压的分配规律分析答题．

    解答 解：
    （1）闭合开关前，应调节滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，故将滑片放在A端；目的是保护电路的安全；
    （2）进行试触时，发现电压表有示数，说明电压表两接线柱之间与电源是通路，而电流表无示数说明电路某处出现断路，灯泡不亮，说明故障出现在灯泡处，由此判断电路的故障为灯泡断路；
    （3）要使得小灯泡的电压增大到2.5V，由于电源电压不变，则需要使得滑动变阻器的电压变小，根据串联电路中电压之比等于电阻之比，所以应该使得滑动变阻器的有效阻值变小，故需将滑片向B移动；
    由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A；
    则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
    （4）电源电压为4V，电阻两端电压为2V，则滑动变阻器分得电压为2V，与定值电阻两端电压相等，故滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值相等；由于滑动变阻器最大阻值为40Ω，因此更换的定值电阻的阻值最大不能大于40Ω．
    故答案为：（1）A；保护电路； （2）小灯泡断路；  B； 2.5；  0.32；  0.8；  （4）40．

    点评 此题是测量灯泡的电功率实验，考查了连接电路的注意事项、滑动变阻器的作用、电流表读数、故障分析及电功率的计算，属于基础题；同时要搞清楚在串联电路中电压的分配与其电阻成正比，即$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$．这是解决后面题目的关键．

    练习册系列答案
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