Question

實驗室現(xiàn)有以下器材：電壓為5V的電源、兩個量程的電流表、單量程（3V）的電壓表、滑動變阻器（規(guī)格分別為：“5Ω 0.3A”、“10Ω  0.6A”、“30Ω  0.6A”）、導(dǎo)線、開關(guān)．請你利用以上器材來測量一個標(biāo)有“3.5V”小燈泡的功率（小燈泡電阻大約為10Ω）．
（1）為了元件的安全，你應(yīng)該選擇的變阻器的規(guī)格是______．
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖補充完整（導(dǎo)線不能交叉）．
（3）將電路連接完整并經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光暗淡、電流表、電壓表均有示數(shù)，則原因可能是______
A、小燈泡處接觸不良                         B、電壓表接線柱接觸不良
C、滑動變阻器接入電路的電阻過大             D、電流表被短路
（4）為測出小燈泡的額定功率，閉合開關(guān)并向______（填“左”或“右”）移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為______，讀出此時電流表示數(shù)為0.35A，則小燈泡的額定功率是______．
（5）小聰?shù)挠涗泴嶒灁?shù)據(jù)如表，分析實驗數(shù)據(jù)還可以進(jìn)一步得出______．

次數(shù)	電壓表的示數(shù)U/V	電流表的示數(shù)I/A
1	2.5	0.25
2	1.5	0.35
3	1	0.4

Answer 1

【答案】分析：（1）先由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出此時接入電路的阻值，根據(jù)滑動變阻器接入電路的阻值及滑動變阻器允許通過的電流確定滑動變阻器的規(guī)格；
（2）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流確定電流表的量程，滑動變阻器與電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，注意滑動變阻器的接法，注意電表正負(fù)接線柱不要接反；
（3）燈泡發(fā)光暗淡，說明電路中電流較小，接觸不良會導(dǎo)致電路無電流，電流表短路會導(dǎo)致電流表無示數(shù)，根據(jù)選項分析找出故障原因；
（4）因為閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值最大，電路中電流最小，燈泡兩端電壓最小，據(jù)此分析滑動變阻器移動的方向；
當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）根據(jù)表中電壓與電流的關(guān)系，結(jié)合歐姆定律得出結(jié)論．
解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓等于額定電壓U_L=3.5V，此時電路電流約為
I===0.35A，滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=5V-3.5V=1.5V，此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑==≈4.3Ω，即燈泡正常發(fā)光時的電路電流約為0.35A，滑動變阻器接入電路的阻值約為4.3Ω，：規(guī)格為“5Ω 0.3A”的滑動變阻器額定電流小于電路電流，不能選該電阻；規(guī)格為“30Ω  0.6A”的滑動變阻器雖然額定電流符合要求，但最大阻值太大，不方便調(diào)節(jié)，故不選該變阻器；規(guī)格為“10Ω  0.6A”的滑動變阻器額定電流及最大阻值都符合要求，故選規(guī)格為“10Ω  0.6A”的滑動變阻器；
（2）燈泡額定電壓大于電壓表的量程，因此電壓表應(yīng)與滑動變阻器并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時的電流為0.35A，電流表選0.6A量程；滑動變阻器與電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，電路圖如圖所示；

（3）閉合開關(guān)小燈泡發(fā)光暗淡、電流表、電壓表均有示數(shù)，說明不可能是接觸不良，故AB不正確，電流表短路時，電流表將無示數(shù)，故D不正確，燈泡發(fā)光暗淡說明電路中電阻較大，因此滑動變阻器接入電路的電阻過大，會導(dǎo)致這樣的結(jié)果，故C符合題意；
（4）因為閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值最大，電路中電流最小，燈泡兩端電壓最小，因此需將滑動變阻器據(jù)此分析滑動變阻器移動的方向；
當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時，燈泡正常發(fā)光，因此移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為為3.5V，此時電路電流I=0.35A，燈泡的額定功率P=U_LI=3.5V×0.35A=1.225W；
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，串聯(lián)電路起分壓作用，電壓表示數(shù)越大，說明滑動變阻器接入電路的電阻越大，因此電流表示數(shù)越小，故可得出的結(jié)論為：串聯(lián)電路中，滑動變阻器接入電路的電阻越大分得的電壓越大，電流越�。�
故答案為：（1）“10Ω  0.6A”；（3）C；（4）右；3.5V；1.225W；（5）串聯(lián)電路中，滑動變阻器接入電路的電阻越大分得的電壓越大，電流越�。�
點評：本題考查了連接實物圖、滑動變阻器的選擇、電路故障分析、求燈泡的額定功率、求電路功率等問題；連接電路圖時，要根據(jù)所給電壓表的量程及燈泡的額定電壓確定電壓表在電路中的位置，這是連接實物圖的難點，也是組圖的關(guān)鍵．