Question

11．如图1是舒健同学测量小灯泡额定功率的实验电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）同桌的马虎同学按电路原理图连接了图1的实物电路，其中有两个元件连接错误．此时若闭合开关，则发生的现象是灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数．
（2）请你在图2（甲）中用笔画线代替导线重新正确连接电路（V₁备用，现不连入），要求：使滑动变阻器滑片P向右滑动时，灯泡变亮．
（3）他用3节新标准干电池作为电源，舒健想，开关S未闭合时，开关两触点1、2间有没有电压呢？取电压表V₁进行测量，则电压表V₁的示数为4.5V；此时将滑动变阻器的滑片向右移动，电压表V₁的示数不变（填“变大”“不变”或“变小”）；若再用电压表V₁测量滑动变阻器AB间的电压，电压表示数为0V．
（4）实验中，电路连接，实验步骤均正确，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处．闭合开关S后，电压表、电流表的示数如图2（乙）所示，请读出它们的示数并填入表格：

实验次数	1	2	3
电压/V	2.1	2.5	3.0
电流/A	0.12	0.14	0.16
电功率/W	0.25	0.35	0.48

（5）根据表中的数据知该灯泡的额定功率是0.35W．
（6）聪明的舒健发现电阻也是变化的，舒健判断：这说明导体的电阻与导体中的电流和它两端的电压都有关系，他的判断是错误．

Answer 1

分析 （1）电流表与串联接入电路，电压表应与被测电路并联，如果电压表串联在电路总，相当于电路断路；
（2）滑动变阻器的接线原则：“一上一下”．滑片右移，灯泡变亮，说明电路中电流变大，总电阻变小，滑动变阻器电阻变小，滑动变阻器下面的接线柱选择右下接线柱；
（3）电压表V₁接在开关两触电1、2间，电压表串联在电路中，电压表示数为电源电压，此时将滑动变阻器的滑片向右移动，电压表V₁的示数不变，若再用电压表V₁测量滑动变阻器AB间的电压，由于开关断开，故电压表示数为0；
（4）明确电表的量程和分度值可读出示数；
（5）根据功率的公式P=UI再计算额定功率；
（6）电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关，与电压无关，与电流也无关．

解答 解：（1）由图1所示实物图可知，灯泡与电流表并联，电压表串联接入电路，由于电压表内阻很大，电路相当于断路，流过灯泡的电流为零，电流表示数为零，灯泡不发光，电压表示数接近电源电压；
（2）滑片右移，灯泡变亮，电路电流变大，总电阻变小，滑动变阻器下面的接线柱选择右下接线柱；小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选0～3V量程，电压表与灯泡并联，如下图：

（3）开关断开时，电压表V₁接在开关两触点1、2间，电压表串联在电路中，电压表示数为电源电压，故示数为4.5V；此时将滑动变阻器的滑片向右移动，电压表仍然测电源电压，故电压表V₁的示数不变；
若再用电压表V₁测量滑动变阻器AB间的电压，由于开关断开，故电压表示数为0；
（4）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处；电压表0～3V量程，分度值为0.1V，故示数为2.1V，电流表0～0.6A量程，分度值为0.02A，故示数为0.12A；
（5）由表可知，当U=2.5V，I=0.14A时，灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.14A=0.35W；
（6）电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关，与电压无关，与电流也无关，故舒健的判断是错误的．
故答案为：
（1）灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数；（2）如上图所示；（3）4.5；不变；0；
（4）阻值最大处；2.1；0.12；（5）0.35；（6）错误．

点评 解电压表和滑动变阻器在电路中的正确接法，会利用电功率的公式进行计算，是解答本题的关键．