Question

在“测定额定电压为2.5V小灯泡的功率”的实验中，同学们按如图所示的电路图连接器材后进行实验．
（1）调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数为O．3A，小灯泡的额定功率是______W．
（2）若电源电压为6V，滑动变阻器有“10Ω，1.5A”和“20Ω、1A”两种规格，则本实验中应选用规格为______的滑动变阻器．
（3）某同学接线后发现开关没有闭合时灯泡就已发光，而电表示数情况正常，开关闭合后灯泡反而熄灭，电压表示数减小为零，电流表示数变大，但没有超出量程．你认为他接线中出现的错误是______．
（4）另一同学连接电路完毕并闭合开关，当调节变阻器滑片时，发现灯泡变亮时电压表的示数减小，灯泡变暗时电压表示数增大（器材是完好的）．想一想，怎样连接电路才会出现这种现象？答：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知小灯泡的额定电压，又知道正常发光时的电流，利用公式P=UI就可求得额定功率；
（2）已知电源电压和小灯泡的额定电压，可以得到滑动变阻器两端所加的最大电压；小灯泡正常发光时的电流与此时滑动变阻器中的电流相同．根据最大电压和对应的电流就可计算出滑动变阻器接入电路的最小阻值，由此确定选择的滑动变阻器；
（3）（4）电流故障的分析可以采用“排除法”，电流表、电压表、小灯泡根据题意逐个排查，找出问题；
解答：解：
（1）小灯泡的额定功率为
P_额=U_额I_额=2.5V×0.3A=0.75W
（2）小灯泡正常发光时U_L=2.5V
所以滑动变阻器两端电压为
U=U-U_L=6V-2.5V=3.5V
通过滑动变阻器的电流
I=I_L=0.3A
所以滑动变阻器接入电路的阻值为
R_L==≈12Ω
必须选择“20Ω、1A”滑动变阻器．
（3）开关未闭合灯泡就发光，说明开关没有与灯泡串联；闭合开关，灯泡熄灭，电流表有示数，说明除灯泡以外的电路是通路．由此可知，开关与灯泡并联．
（4）如果电压表与电源并联，示数不变；如果电压表与灯泡并联，灯泡变亮时，电压表示数增大，灯泡变暗时，电压表示数变小．事实与这两种情况都不符，所以是电压表与滑动变阻器并联．
故答案为（1）0.75
（2）20Ω 1A
（3）开关与灯泡并联
（4）电压表与滑动变阻器并联
点评：从不同规格的导体中选取符合要求的对象，是电学实验题的难点，解题的关键是照顾到电路中各个用电器的电流电压．