Question

9．小明同學(xué)利用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡的電阻值（已知小燈泡的額定電壓為2.5V），實(shí)驗(yàn)電路如圖：
（1）按圖甲所示的電路圖，將圖乙中的電壓表正確連入電路（用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線）．
（2）開(kāi)關(guān)閉合前，滑片P應(yīng)移到b（選填“a”或“b”）端；其作用是保護(hù)電路．
（3）實(shí)驗(yàn)中如果閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)則產(chǎn)生故障的原因可能是電流表正負(fù)接線柱接反了．
排除故障后當(dāng)滑片P移到某一位置時(shí)，電流表A和電壓表V示數(shù)如圖丙所示，則此時(shí)小燈泡的阻值為9Ω．
（4）小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)，小燈泡突然熄滅，檢查發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)為零，電壓表V的示數(shù)接近電源電壓，請(qǐng)你幫小明分析電路的故障可能是：小燈泡處斷路．
（5）若小明同學(xué)想用已連好的電路測(cè)量小燈泡的額定電功率，請(qǐng)你幫他把主要的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)；
②根據(jù)P=UI計(jì)算出小燈泡的額定電功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，然后把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（2）為防止電路中的電流過(guò)大會(huì)燒壞電路元件，閉合開(kāi)關(guān)前，保護(hù)電路的滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處；
（3）閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)是正負(fù)接線柱接反了；
根據(jù)電表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出此時(shí)燈泡的電阻；
（4）電壓表V的示數(shù)接近電源電壓說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，小燈泡突然熄滅、電流表A的示數(shù)為零說(shuō)明電路斷路，即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />（5）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)，如下圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，起到保護(hù)電路的作用
（3）閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)是正負(fù)接線柱接反了；
圖丙中，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，電壓U=1.8V，
電流表的量程為0～0.6A，分電阻為0.02A，示數(shù)I=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此時(shí)燈泡的電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.2A}$=9Ω；
（4）小燈泡突然熄滅，檢查發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)為零，電壓表V的示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦�，電路的故障可能是：小燈泡處斷路�?br />（5）使燈泡在2.5V的額定電壓下工作，電壓表與燈泡并聯(lián)，電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，燈泡正常工作，讀出此時(shí)的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．
故答案為：
（1）如上圖所示；（2）b；保護(hù)電路；（3）電流表正負(fù)接線柱接反了；9；（4）小燈泡處斷路；（5）2.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表的連接和電表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的作用、歐姆定律的應(yīng)用、電路故障的判斷等，要注意根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，同時(shí)注意額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等．