Question

7．如圖所示，小張、小李和小王三位同學(xué)各自進(jìn)行“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”字樣．電源電壓為6V且不變．
（1）小張連接的電路如圖所示，圖中尚有一根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)?jiān)趫D中正確連接．
（2）小李正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”或“變小”）；當(dāng)滑片恰好在中點(diǎn)上（即它接入電路的電阻為10歐），小燈正常發(fā)光，小燈的額定功率為0.875瓦．
（3）小王正確連接電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，小燈始終不亮．小王在查找電路故障時(shí)發(fā)現(xiàn)，電流表示數(shù)為0、電壓表示數(shù)為6V．若電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈或滑動(dòng)變阻器上，電路故障是燈泡斷路．

Answer 1

分析 （1）電壓表與燈泡并聯(lián)；
（2）連接電路時(shí)，為了安全，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；
滑片移動(dòng)時(shí)，變阻器的阻值變小，然后根據(jù)歐姆定律判斷電路中電流的變化，再根據(jù)歐姆定律的變形公式判斷電壓表示數(shù)的變化；
當(dāng)燈泡兩端電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，并根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，最后根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；
（3）電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路有斷路；電壓表示數(shù)等于電源電壓，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，即與電壓表并聯(lián)的電路斷路．

解答 解：（1）將電壓表的負(fù)接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，故將滑片移動(dòng)最右端；
正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，由U=IR可知，燈泡兩端電壓變大，故電壓表示數(shù)變大；
燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U_R=6V-2.5V=3.5V，此時(shí)電路中的電流：I=$\frac{{U}_{R}}{\frac{1}{2}R}$=$\frac{3.5V}{\frac{1}{2}×20Ω}$=0.35A；
故燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.35A=0.875W；
（3）小燈泡始終不亮，電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路有斷路；電壓表示數(shù)等于電源電壓，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路．
故答案為：（1）見上圖；（2）變大；0.875；（4）燈泡斷路．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物電路的連接、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、電路故障分析、求燈泡功率、歐姆定律的應(yīng)用等問(wèn)題，本題是實(shí)驗(yàn)的�？紗�(wèn)題；為保護(hù)電路連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開、滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值．