Question

10．在測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，有器材：電阻約為10Ω的小燈泡一只，量程為3V的電壓表一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，電源電壓3V，導(dǎo)線若干．另可供選擇的電流表有：A．量程為100mA的電流表；B．量程為0.6A的電流表； C．量程為3A的電流表．

（1）為保證測(cè)量比較準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選B．
（2）實(shí)驗(yàn)的電路圖如圖1所示，圖中甲是電流表．乙是電壓表丙是小燈泡
（3）根據(jù)電路圖連接好實(shí)物后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3V，取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變，出現(xiàn)故障的原因可能是小燈泡斷路．
（4）故障排除后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若小燈泡的額定電壓為2V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在圖所示的位置時(shí)，電壓表的示數(shù)只有1.8V，為了測(cè)出小燈泡的額定功率，此時(shí)應(yīng)把滑片向左適當(dāng)移動(dòng)．
（5）根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，畫出了電流、電壓的關(guān)系圖象（如圖2），由此可知小燈泡的額定功率為0.5W．
（6）利用該圖的電路，還可以完成的實(shí)驗(yàn)有測(cè)量小燈泡的電阻（寫出一條即可）

Answer 1

分析 （1）由電源電壓和電阻求電流，確定電流表的量程．
（2）根據(jù)電流表和電壓表與燈泡的連接方式，判斷甲是什么表．
（3）燈泡接入電路和不接入電路，電路中燈泡、電壓表、電流表都不發(fā)生變化，可以判斷故障原因．
（4）要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓需從1.8V增大到2V，要增大燈泡兩端的電壓→增大電路電流→減小電路總電阻→減小滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)為2V．
（5）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為2V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.25A，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；
（6）由電路圖可知，電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓，電壓表測(cè)量通過燈泡的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$測(cè)出燈泡的電阻等．

解答 解：（1）電路電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A．
量程為100mA的電流表太小，量程為3A的電流表太大，測(cè)量不夠準(zhǔn)確，選擇量程為0.6A的電流表．
（2）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，所以乙、丙是電壓表和燈泡，甲是電流表．
（3）閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，取下燈泡，電壓表和電流表示數(shù)不變，燈泡處斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)電源電壓．
（4）燈泡電壓從1.8V增大到2V，燈泡電壓最大→電流增大→電路中總電阻減小→滑動(dòng)變阻器電阻減小，所以滑動(dòng)變阻器的滑片向左端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為2V；
（5）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為2V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.25A，所以小燈泡的額定功率為P=UI=2V×0.25A=0.5W；
（6）由歐姆定律可知，此電路圖還可以測(cè)量燈泡電阻的大小等．
故答案為：（1）B；（2）電流表；電壓表；小燈泡；（3）小燈泡斷路；（4）左；（5）0.5W；（6）測(cè)量小燈泡的電阻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表、電流表的正確使用，電路故障的判斷，滑動(dòng)變阻器的正確使用和電功率的計(jì)算等；涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，給解題帶來一定的難度．