Question

小華、小軍同學(xué)做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)（小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣）．
（1）如圖甲所示，是小華所連接的不完整實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將缺少的一根導(dǎo)線接好．

（2）小華電路接好后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大．接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是

D

，

C

．（兩空按操作步驟先后順序填寫字母代號(hào)）．
A．更換電池或小燈泡                     B．檢查電路是否短路
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至最大值位置       D．?dāng)嚅_電路開關(guān)
（3）小華電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)．接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是

C

．
A．更換小燈泡
B．檢查電路是否斷路
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（4）小軍換了實(shí)驗(yàn)器材又做了一次試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為

2.5

V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，填寫表格空白處

0.3

，該燈泡額定功率為

0.75

W．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	燈泡亮度
1	1	0.2	較暗
2	2.5	0.3	正常發(fā)光
3	6	0	不發(fā)光

（5）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小軍所用電源電壓約為

6

V．
（6）若小軍手邊有“1.5A  50Ω”和“2.0A  20Ω”兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，“0～3V”、“0～15V”兩個(gè)量程的電壓表，上面實(shí)驗(yàn)中他選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為

1.5A50Ω

，選用電壓表量程為

0～15V

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電流表的正確使用：與被測(cè)用電器串聯(lián)進(jìn)行連接；
（2）小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大，說(shuō)明小燈泡兩端電壓太高，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范進(jìn)行操作；
（3）在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器是在阻值最大處，電流表有示數(shù)，小燈泡不亮，說(shuō)明電路中電阻太大；
（4）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流，利用P=UI求出額定功率；
（5）當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小到一定值時(shí)，電路電流增大，燈泡電壓增大，超過(guò)燈泡的額定電壓，燒斷燈絲，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)電源電壓．
（6）根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，U₁=1V，I₁=0.2A，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_R=U-U₁，再利用R=

U

I

可求得此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值，然后即可做出選擇．由電源電壓可確定電壓表的量程．

解答：解：（1）電流表與燈泡串聯(lián)，如圖所示：

（2）小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大，說(shuō)明小燈泡兩端電壓太高，電路中電流太大，原因是滑動(dòng)變阻器沒(méi)移到阻值最大處，按要求應(yīng)先斷開開關(guān)再移滑片．
（3）在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器是在阻值最大處，電流表有示數(shù)，小燈泡不亮，說(shuō)明電路中電阻太大，故選C；
（4）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.3A，
故燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）當(dāng)電路電流增大到一定程度，燈泡電壓增大，超過(guò)燈泡的額定電壓時(shí)，燈泡的燈絲被燒斷，電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓，所以電源電壓為6V；
（6）由表中數(shù)據(jù)可知，第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，U₁=1V，I₁=0.2A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_R=U-U₁=6V-1V=5V．
此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值R=

UR

I

=

5V

0.2A

=25Ω，顯然“2.0A 20Ω”規(guī)格的滑動(dòng)變阻器不可以，
所以他選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為1.5A 50Ω；
由電源電壓示數(shù)為6V可知，所選用的電壓表量程為0～15V．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）D；C；（3）C；（4）2.5；0.3；0.75；（5）6；（6）1.5A  50Ω；0～15V．

點(diǎn)評(píng)：本題從電壓表的連接，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行下一步的操作，給定的表格中分析電路正確連接后，燈泡不發(fā)光的原因；燈絲燒斷，判斷電源電壓；電流表的讀數(shù)；正確計(jì)算額定功率的方法；已知條件都包含在表格中，需要學(xué)生從表格中搜尋信息，這是關(guān)鍵．本題形式新穎，有一定難度，屬于難題．