试题

（2012·五通桥区模拟）小明按如图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验．实验室可提供下列器材：
A．电流表
B．电压表
C．滑动变阻器R（阻值0--20Ω）
D．电阻为6Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）
E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
（1）根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为A，加在灯泡两端的最大电压为V；
（2）若小明所选电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-0.6A，实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流满刻度的三分之一，则测出的灯泡功率的范围只能是．
（3）小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数．为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路，当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的观察，就可判断出电路的故障：
如果小明观察到，则故障是；
如果小明观察到，则故障是．

解：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器最大阻值时，电路电流最小，
为I_最小=

U

RL+R最大

=

4.5V

6Ω+20Ω

≈0.17A；当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，
加在灯泡两端的电压最大，等于电源电压，为4.5V；
故答案为：0.17；4.5．
（2）由题意知，流过电路的最小电流等于电流表量程的三分之一，为I_最小=

1

3

×0.6A=0.2A，
灯泡的最小功率P_最小=I_最小²R_L=（0.2A）²×6Ω=0.24W，当灯泡两端电压等于电压表最大值3V时，
灯泡功率最大，灯泡最大功率P_最大=

U 2 最大

RL

=

(3V)2

6Ω

=1.5W；则灯泡的功率范围是0.24W～1.5W；   
故答案为：0.24W～1.5W．
 （3）如果电流表无示数，则电路存在断路，电路只有一处故障，故断路位置可能是灯泡断路或滑动变阻器断路，如果灯泡断路，电压表与电源两极相连，电压表示数不为零，如果滑动变阻器断路，电路中无电流，电压表与电源两极不能相连，则电压表示数为零，由此可见：电路故障是滑动变阻器断路；如果电流表有示数，电路不存在断路，如果灯泡短路，则与灯泡并联的电压表示数为零，所以电路故障是灯泡断路；
故答案为：电流表无示数，滑动变阻器断路；电流表有示数，灯泡短路．