Question

2．如圖1所示是測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)物連接圖，其中電源是三節(jié)新的干電池，燈泡的額定電壓是3.5V，其燈絲電阻約為10Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω，1A”的字樣．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接好，使它成為正確的實(shí)驗(yàn)電路．

（2）小剛合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關(guān)后燈不亮，聰明的小剛猜想：
A．可能是燈絲斷了      B．可能是電流表斷路
C．可能是小燈泡短路  D．可能是滑動(dòng)變阻器斷路
請(qǐng)你借助圖中的電流表和電壓表驗(yàn)證小剛的猜想，將電流表、電壓表的示數(shù)填入上表．
（3）加入電壓表0～15V量程已損壞，小剛?cè)韵霚y(cè)出小燈泡的額定功率，他應(yīng)該怎么做？將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端，如下右圖所示．
（4）按小剛新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)達(dá)到1V時(shí)，小燈泡就正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率是1.05W．
（5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出記錄數(shù)據(jù)的表格：

猜想	電流表示數(shù)I/A	電壓表示數(shù)U/V
如果A成立
如果D成立

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出燈正常發(fā)光時(shí)電流大小，確定電流表量程與燈串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接一上一下兩接線柱串聯(lián)在電路中；
（2）根據(jù)故障原因分析電路的連接，由歐姆定律回答；
（3）（4）電源電壓U=1.5V×3=4.5V，燈正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器電壓U_滑=U-U_燈=4.5V-3.5V=1V小于3V，可用電壓表0-3V量程測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓，根據(jù)P=UI，從而測(cè)燈泡的額定功率；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皽y(cè)量的量設(shè)計(jì)表格．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓是3.5V，電壓表選用大量程與燈并聯(lián)，燈絲電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈正常工作時(shí)的電流大小約為I=$\frac{U}{R}=\frac{3.5V}{10Ω}$=0.35A，電流表量程選用0-0.6A，與燈串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接一上一下兩接線柱串聯(lián)在電路中，電路圖如下左圖所示：

（2）如果A成立，燈絲斷了，燈不亮，則電壓表串聯(lián)在電路中，因電壓表內(nèi)阻很大，根據(jù)歐姆定律，電流表示數(shù)I=0A，電壓表與電源兩極連通，示數(shù)等于電源電壓U=1.5V×3=4.5V；
如果是C成立，變阻器斷路，則整個(gè)電路為斷路，燈不亮，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)也為0；
如下表1所示：
表1

猜想	電流表示數(shù)I/A	電壓表示數(shù)U/V
如果A成立	0	4.5
如果D成立	0	0

（3）（4）可將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，電路圖如上右圖所示；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓U_滑=U-U_燈=4.5V-3.5V=1V＜3V，燈正常發(fā)光時(shí)；
如圖2電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A所示，則小燈泡的額定功率P=UI=3.5V×0.3A=1.05W．
（5）記錄數(shù)據(jù)的表格如下表2所示：
表2：

正常發(fā)光時(shí)電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	燈的額定功率/W

故答案為：（1）實(shí)物電路圖如上左圖所示；（2）如上表1所示；
（3）將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端，如上右圖所示；（4）1；1.05．
（5）如上表2所示．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定小燈泡額定功率，考查電路的連接、器材的選擇、故障的分析及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力和設(shè)計(jì)表格的能力，均為中考的重點(diǎn)內(nèi)容，要熟練掌握．