Question

15．在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為10Ω，所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值40Ω．
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中完成電路的連接；在電路連接的過程中，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）同學(xué)們進(jìn)行試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障可能是小燈泡短路（選填“小燈泡斷路”“小燈泡短路”或“滑動(dòng)變阻器處斷路”）；
（3）某次實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)看到電壓表示數(shù)為1.8V，要使燈泡L正常發(fā)光應(yīng)向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)滑片，同時(shí)視線應(yīng)注意觀察電壓表（選填“電流表”或“電壓表”）示數(shù)，當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6W；
（4）某同學(xué)還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R，并使電壓表的示數(shù)保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，他更換的定值電阻R的阻值不能大于20Ω．

Answer 1

分析 （1）求出燈正常工作時(shí)電流，確定電流表量程，滑動(dòng)變阻器接線柱一上一下連接與電流表串聯(lián)接入電路；連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）燈泡不發(fā)光，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的，電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路，據(jù)此判斷；
（3）比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，由分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向，因燈在額定電壓下才能正常工作，所以眼睛應(yīng)注視電壓表；由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)，再由P=UI求出燈泡額定功率；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與分壓原理答題．

解答 解：（1）燈正常工作時(shí)的電流約為I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以，電流表選0～0.6A量程，滑動(dòng)變阻器接線柱一上一下連接與電流表串聯(lián)接入電路，實(shí)物圖如下圖所示；為保護(hù)電路，在電路連接的過程中，開關(guān)應(yīng)斷開；

（2）燈泡不發(fā)光，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的；電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路，與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為零，則燈泡發(fā)生短路．
（3）電壓表示數(shù)小于燈的額定電壓，要使燈正常發(fā)光，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，滑片向A端移動(dòng)；同時(shí)視線應(yīng)注意觀察電壓表的示數(shù)直到電壓表示數(shù)為2.5V；電流表量程為0～0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.24A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）電源電壓為6V，電阻兩端電壓為2V，滑動(dòng)變阻器分壓為4V，是定值電阻兩端電壓的兩倍，根據(jù)分壓原理，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為定值電阻阻值的兩倍，因滑動(dòng)變阻器最大阻值為40歐姆，因此定值電阻最大阻值為20歐姆．
故答案為：（1）實(shí)物圖如上圖所示；斷開；
（2）小燈泡短路；
（3）A；電壓表；0.6；
（4）20．

點(diǎn)評(píng) 本題測小燈泡的電功率，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、故障的分析、操作過程、額定功率的計(jì)算及器材的選擇等知識(shí)，是中考的熱點(diǎn)問題，要準(zhǔn)確掌握．