Question

17．在測(cè)定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率（正常發(fā)光時(shí)電阻約為8Ω）的實(shí)驗(yàn)中，電源為兩節(jié)新干電池．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端（選填“左”或“右”）．
（3）為了測(cè)量小燈泡的額定功率，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡額定功率是0.75W．
（4）若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，小明選用一個(gè)R₀=5Ω的電阻，設(shè)計(jì)了如圖丙的電路及實(shí)驗(yàn)方案：
①調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓；
②保持滑片位置不變，只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，測(cè)出R₀兩端的電壓U₀，通過(guò)計(jì)算得到小燈泡的額定功率．
指出他的設(shè)計(jì)方案中存在的問(wèn)題（說(shuō)出其中一個(gè)即可）
問(wèn)題：只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱接反，無(wú)法測(cè)出R₀兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，接法是一上一下；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處；
（3）讀取電流表、電壓表示數(shù)時(shí)，首先要明確電流表、電壓表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值，讀數(shù)時(shí)視線與指針?biāo)�在刻度線相垂直．已知燈泡額定電壓和通過(guò)的電流，利用公式P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)分析燈泡是否能夠正常發(fā)光；電壓表并聯(lián)在電路中，電流應(yīng)由正接線柱流入，負(fù)接線柱流出．

解答 解：（1）據(jù)課本可知，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，接法是一上一下；

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處，即據(jù)圖可知，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片處于最左邊；
（3）由圖知：電壓表選擇的是0～3V量程，對(duì)應(yīng)的分度值為0.1V，此時(shí)的電壓為2.5V，等于燈泡的額定電壓；
電流表選擇的是0～0.6A量程，對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A，此時(shí)的電流為0.3A，所以燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由題意知，電源電壓約為3V，燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約為8Ω，當(dāng)變阻器電阻為零時(shí)，設(shè)燈泡兩端的電壓為U，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)：
$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{3V-U}{{R}_{0}}$，
即$\frac{U}{8Ω}$=$\frac{3V-U}{5Ω}$，
解得：U≈1.8V，所以無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光；
保持滑片位置不變，只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱接反，無(wú)法測(cè)出R0兩端的電壓．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）左；（3）2.5；0.75；（4）只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱接反，無(wú)法測(cè)出R₀兩端的電壓；（無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光）

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)，考查了電路的連接、電路故障的分析、電流表的讀數(shù)及電功率的計(jì)算，同時(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析，關(guān)鍵掌握測(cè)量的原理及電表的使用方法．