Question

在做“測量小燈泡額定電壓下的電阻”實驗中小明用額定電壓是2.5V的小燈泡做了如下實驗：

（1）如圖甲所示，電路由兩節新干電池串聯（3V）供電，閉合開關前，滑片P應滑到________點，他這樣做的目的是________．
（2）正確連接完電路后，閉合開關，無論怎樣調節滑動變阻器，燈泡都不會發光，經分析可能有以下幾種情況：
①若電流表有示數，則________；
②若電壓表有示數，則________．
（3）故障排除后，閉合開關時，發現小燈泡兩端的電壓只有1.8V，滑動變阻器的滑片p應向________端移動，當電壓表示數為________V，小燈泡正常發光，此時觀察電流表的示數如圖乙后所示，則小燈泡的電阻是________Ω．
（4）小紅連接電路時誤把電壓表連錯了位置，如圖丙所示，她經過思考后認為這樣也能測量小燈泡的額定功率，只要讓電壓表的示數為________即可．

Answer 1

解：（1）滑動變阻器接入左半段，滑動變阻器的滑片處于B點，連入電路的阻值最大，電路電流最小，對電路起到保護作用．
（2）燈泡不亮，電流表有示數，電路通路，燈泡短路，電壓表測導線電壓，示數為0．
燈泡不亮，電流表無示數，電路斷路，電壓表有示數，電壓表與電源連通測電源電壓，所以，燈泡斷路．
（3）要使燈泡正常工作，使燈泡在額定電壓2.5V時工作，
燈泡電壓從1.8V增大到2.5V，燈泡電壓最大，電流增大，電路中總電阻減小，滑動變阻器電阻減小，滑動變阻器連入左半段，滑片向A端移動，使電壓表示數為2.5V，
電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A，
R===8.3Ω．
（4）電壓表并聯在滑動變阻器兩端，燈泡正常工作時，
滑動變阻器電壓為：U=U_總-U′=3V-2.5V=0.5V，
所以測燈泡額定功率，只要讓電壓表示數為0.5V．
故答案為：（1）B；保護電路；（2）燈泡短路；燈泡斷路；（3）A；2.5；8.3；（4）0.5V．
分析：（1）閉合開關前，滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，對電路起保護作用．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數，電壓表串聯在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數增大，電壓表測量導線電壓，示數為0．
燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數．
（3）要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓需從1.8V增大到2.5V，要增大燈泡兩端的電壓，增大電路電流，減小電路總電阻，減小滑動變阻器連入電路的電阻，使電壓表的示數為2.5V，讀出電流表的示數，根據R=計算燈泡電阻．
（4）滑動變阻器與燈泡串聯，燈泡正常工作時，知道電源電壓，根據串聯電路電壓特點，求出滑動變阻器電壓，即電壓表的示數．
點評：（1）在電壓表的一個量程損壞時，在電源電壓一定時，經常把電壓表與滑動變阻器并聯，間接測量燈泡的電壓．
（2）對于故障問題，在連接好電路，剛剛閉合開關時，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是燈泡斷路或短路．
先通過移動滑動變阻器滑片判斷是通路還是故障，再由電流表示數判斷是短路還是斷路，再由電壓表判斷故障的具體位置．