小红同学做“测定小灯电功率”的实验.实验中使用的小灯标有“2.5V”字样,滑动变阻器标有“20Ω??2A”字样.
(1)小红连接的电路如图1所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中正确连接.要求:若将滑动变阻器的滑片向右移动,闭合电键S后,能使它接入电路中的电阻最大. (用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)
(2)小红实验步骤正确,闭合电键后,发现小灯发光较暗,电流表、电压表的示数如图2所示,他所用的电源电压为______伏.接着他移动变阻器的滑片,当观察到电压表的示数为______伏时,小灯正常发光.若此时变阻器的滑片恰好在中点上(即它接入电路的电阻为10欧),小灯的额定功率为______瓦.
(3)小红正确连接电路,闭合电键,移动变阻器的滑片,观察到小灯始终不亮,电压表的示数为零.若电路中只有一处故障且只发生在小灯或滑动变阻器上,电路中存在的故障可能是______(请将所有可能填写完整),小红想通过电流表的示数进一步确定故障,请判断他能否查找出电路的故障,并说明理由______.
网友回答
解:(1)将滑动变阻器串联在电路中,若将滑动变阻器的滑片向右移动,闭合电键S后,能使它接入电路中的电阻最大,则滑动变阻器的下面应接左边的接线柱,如图所示:
(2)由题意知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.2V;
电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
刚闭合开关时,滑动变阻器的阻值等于20Ω,则U滑=IR滑=0.24A×20Ω=4.8V;
U=1.2V+4.8V=6V
灯泡的额定电压等于2.5V,所以当灯泡两端的电压等于2.5V时,灯泡正常发光;
此时滑动变阻器两端的电压为U滑′=6V-2.5V=3.5V;
电路中的电流I′===0.35A
则灯泡的额定电流等于0.35A,所以P=UI=2.5V×0.35A=0.875W;
(3小灯始终不亮,电压表的示数为零,则可能是灯泡短路或滑动变阻器断路;
若电流表的示数为零,则是滑动变阻器断路;若电流表有示数,则是灯泡短路.
故