Question

（2013?高郵市二模）小明和小紅各自進(jìn)行“測(cè)定小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和電阻”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡均標(biāo)有“2.5V”字樣，所用電源和滑動(dòng)變阻器相同．

（1）小明按圖（a）正確連接電路，并將變阻器的滑片移至最右端．閉合開(kāi)關(guān)后，三個(gè)電表的示數(shù)如圖（b）、（c）、（d）所示，則他們所用的電源電壓為

6

V．滑動(dòng)變阻器的最大阻值是

20

Ω．
（2）接著小明移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，觀察到滑片恰好在變阻器的中點(diǎn)上，則小燈泡額定功率為多少？，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，保留一位小數(shù)）
（3）小紅連接電路時(shí)只用了圖（a）中的V₁，沒(méi)有使用V₂，連接的實(shí)物圖如右圖所示．閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的 滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡

不亮

；經(jīng)檢查，是由于一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請(qǐng)你在實(shí)物圖中將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫(huà)出正確的連線．

Answer 1

分析：（1）正確分析電路圖，確定電壓表所測(cè)的電路，關(guān)鍵是能確定電壓表所選的量程，在進(jìn)行電流表的讀數(shù)時(shí)，注意其量程和分度值；
根據(jù)R=

U

I

計(jì)算滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（2）先確定滑動(dòng)變阻器的阻值及電壓，計(jì)算出電路中的電流，根據(jù)公式P=UI計(jì)算出電功率；
（3）在用伏安法測(cè)電阻或功率時(shí)，電壓表應(yīng)與導(dǎo)體并聯(lián)，當(dāng)電壓表串聯(lián)在電路中是，電壓表的內(nèi)阻很大，相當(dāng)于斷路．

解答：解：（1）由電路圖中，V₁測(cè)燈泡兩端的電壓；V₂測(cè)電源電壓；A測(cè)電路中的電流；
則V₁的量程應(yīng)為0～3V，分度值為0.1V，所以V₁的示數(shù)為2V，即燈泡兩端的電壓為2V；
V₂的量程為0～15V，分度值為0.5V，所以V₂的示數(shù)為6V，即電源電壓為6V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，即電路中的電流為0.2A；
可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U=U₂-U₁=6V-2V=4V；
最大阻值為R=

U

I

=

4V

0.2A

=20Ω；
（2）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，觀察到滑片恰好在變阻器的中點(diǎn)上，所以滑動(dòng)變阻器的阻值為10Ω；
I_R=

UR

R

=

6V-2.5V

10Ω

=0.35A
P_L=U_LI_L=2.5V×0.35A=0.875W  
R_L=

UL

IL

=

2.5V

0.35A

≈7.1Ω     
（3）由圖知，燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在了電路中，所以此時(shí)燈泡不發(fā)光；
應(yīng)將電壓表與燈泡并聯(lián)，如圖所示：
  
故答案為：（1）6； 20；（2）小燈泡額定功率為0.875W；正常發(fā)光時(shí)的電阻約為7.1Ω（如上分析）；（3）不亮；電路見(jiàn)上圖．

點(diǎn)評(píng)：此題是“測(cè)定小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和電阻”的實(shí)驗(yàn)，考查了電流表、電壓表的讀數(shù)及連接，同時(shí)考查了電功率、電阻的計(jì)算，涉及到了串聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系及歐姆定律，是一道綜合性電學(xué)題目．