Question

（6分）在“測量小燈泡電功率” 的實驗中，電源電壓恒定為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發光時的電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的規格為“50Ω 1A” 。
⑴請用筆畫線代替導線把甲圖中未完成的實物電路連接完整；

⑵連接電路后閉合開關，發現小燈泡不發光，電壓表無示數，電流表有示數，則電路中發生的故障是______________________（選填“小燈泡斷路” 或“小燈泡短路” ）；
⑶排除故障后，繼續進行實驗：閉合開關前，滑片應移到_______（選填“” 或“” ）端，閉合開關后，移動滑片使燈泡L正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是________W；
⑷某同學還想探究電流與電阻的關系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻，并使電壓表的示數始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻，記錄各次電流表的示數，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實驗，他更換的定值電阻的阻值不能大于____Ω。

Answer 1

⑴如圖所示 ⑵小燈泡短路 ⑶B  0.6 ⑷25

試題分析：⑴“測量小燈泡電功率” 的電路，要求電流表與小燈泡串聯，電壓表與小燈泡并聯，滑動變阻器按“一上一下” 接入電路中。因為小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程選0~3V，小燈泡正常發光時的電阻約為10Ω，小燈泡正常發光時的電流約為I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A，所以電流表的量程選0~0.6A.
⑵電壓表無示數，電流表有示數，說明電路是通路，只能是小燈泡短路。
⑶為了保護電路，要求閉合開關前，把滑動變阻器的滑片放到最大阻值處，即滑片p應移到B端；由乙圖可知，小燈泡正常發光時的電流為0.24A，則小燈泡的額定電功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
⑷因為滑動變阻器的規格為“50Ω 1A” ，由串聯分壓U₁/U₂=R₁/R₂可知，當滑動變阻器接入電路的阻值最大為50Ω時，定值電阻R=2V×50Ω/（6V-2V）=25Ω，若定值電阻大于25Ω時，滑動變阻器接入電路的阻值也應大于50Ω，此時滑動變阻器就不能滿足實驗的要求，所以在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實驗，他更換的定值電阻R的阻值不能大于25Ω。