【例3】 甲、乙两组同学利用图18－2电路来测量小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为2.5 V，所用滑动变阻器上标有“10 Ω 2 A”的字样，电源电压不变。
(1)甲、乙两组同学按图18－2连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应调到图中的（选填“a端”或“b端”）；在这个实验中，滑动变阻器的作用是。

(2)如果在(1)中的滑动变阻器的滑片P的位置调节正确，当他们闭合开关时，发现小灯泡不亮，此时电压表、电流表的示数如下表。请根据表中数据，分析产生故障的原因并填入表中空格处（电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡均正常）。

(3)某组同学排除故障后，再次闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图18－3，为A，则小灯泡的额定功率为W。
思路分析：(1)此问主要考查的是滑动变阻器的正确使用，在用伏安法测电阻和小灯泡的电功率的实验中经常考这类知识点，同学们应该牢记滑动变阻器的正确使用规则。
(2)在电学实验中经常会考查电路故障的题，这是一个重点也是一个难点，必须掌握。甲组小灯泡两端电压为0，要么是被短路，要么是除cd段以外的其余电路断路了。显然，如果是断路，电流表示数应该为0，与题意不符，所以只能是cd间短路了。乙组中的电流表示数为0，要么是cd段之外的电路部分发生断路，要么是串联了一个阻值很大的电阻，如果是第一种假设，电压表的示数也应该为0，所以不可能是第一种假设，而当cd间断路时，电压表就串联接入了电路，而电压表的电阻很大，符合第二种假设，因此就会出现上述故障。
(3)此问主要考查电流表读数方法以及额定功率的计算。电流表读数时，首先确定其测量范围，然后确定分度值。计算额定功率时，知道额定电压，再利用读出的电流值，即可应用公式$P=UI$来计算。
电流表选择的测量范围是0～0.6 A，每一大格代表0.2 A，每一小格代表0.02 A，则电流表示数为0.48 A，额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.48\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{W}$。
答案：(1)b端 保护电路；调节小灯泡两端的电压，使小灯泡两端电压达到额定电压 (2)cd间短路 cd间断路 (3)0.48 1.2

思路分析：(1)此问主要考查的是滑动变阻器的正确使用，在用伏安法测电阻和小灯泡的电功率的实验中经常考这类知识点，同学们应该牢记滑动变阻器的正确使用规则。
(2)在电学实验中经常会考查电路故障的题，这是一个重点也是一个难点，必须掌握。甲组小灯泡两端电压为0，要么是被短路，要么是除cd段以外的其余电路断路了。显然，如果是断路，电流表示数应该为0，与题意不符，所以只能是cd间短路了。乙组中的电流表示数为0，要么是cd段之外的电路部分发生断路，要么是串联了一个阻值很大的电阻，如果是第一种假设，电压表的示数也应该为0，所以不可能是第一种假设，而当cd间断路时，电压表就串联接入了电路，而电压表的电阻很大，符合第二种假设，因此就会出现上述故障。
(3)此问主要考查电流表读数方法以及额定功率的计算。电流表读数时，首先确定其测量范围，然后确定分度值。计算额定功率时，知道额定电压，再利用读出的电流值，即可应用公式$P=UI$来计算。
电流表选择的测量范围是0～0.6 A，每一大格代表0.2 A，每一小格代表0.02 A，则电流表示数为0.48 A，额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.48\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{W}$。
答案：(1)b端 保护电路；调节小灯泡两端的电压，使小灯泡两端电压达到额定电压 (2)cd间短路 cd间断路 (3)0.48 1.2

【例4】 小吉和小林用如图18－4所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。装置中除了$R_甲＞R_乙$外，其余条件均相同。

(1)将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过电阻丝的及通电时间相等。实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越。
(2)小吉提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的比热容”的实验。若保持甲的器材不变时，他们除了把乙的煤油换成食用油外，还需更换乙的。此外，为了能在通电一段时间后，通过比较两温度计示数的大小来比较食用油和煤油的比热容，他们设计的实验必须满足的条件还有。
思路分析:(1)根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电流产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，本实验是采用控制变量法探究“电流产生的热量与电阻的关系”，所以需要保持电流和通电时间不变，改变电阻大小，将两个电阻不同的电阻丝串联就是为了控制通过电阻丝的电流及通电时间相等。甲瓶中电阻丝电阻大，温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。
(2)要探究“比较食用油和煤油的比热容”，就需要保持食用油和煤油的初温相同、质量相等、吸收热量的时间也相等。
如果保持甲的器材不变，他们除了把乙的煤油换成质量和初温与煤油都相等的食用油外，还需把乙中的电阻丝更换成一个和甲中电阻丝电阻相等的电阻丝，即为了能在通电一段时间后，通过比较两温度计示数的大小来比较食用油和煤油的比热容，他们设计的实验必须满足的条件有甲、乙中食用油和煤油的质量和初温相同，二者电阻丝的电阻相等。
答案:(1)电流 多 (2)电阻丝 甲、乙中食用油和煤油的质量和初温相同，二者电阻丝的电阻相等

思路分析:(1)根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电流产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，本实验是采用控制变量法探究“电流产生的热量与电阻的关系”，所以需要保持电流和通电时间不变，改变电阻大小，将两个电阻不同的电阻丝串联就是为了控制通过电阻丝的电流及通电时间相等。甲瓶中电阻丝电阻大，温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。
(2)要探究“比较食用油和煤油的比热容”，就需要保持食用油和煤油的初温相同、质量相等、吸收热量的时间也相等。
如果保持甲的器材不变，他们除了把乙的煤油换成质量和初温与煤油都相等的食用油外，还需把乙中的电阻丝更换成一个和甲中电阻丝电阻相等的电阻丝，即为了能在通电一段时间后，通过比较两温度计示数的大小来比较食用油和煤油的比热容，他们设计的实验必须满足的条件有甲、乙中食用油和煤油的质量和初温相同，二者电阻丝的电阻相等。
答案:(1)电流 多 (2)电阻丝 甲、乙中食用油和煤油的质量和初温相同，二者电阻丝的电阻相等