Question

小华、小军同学做“测量小灯泡电功率”的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）．
（1）如图甲所示，是小华所连接的不完整实验电路，请你用笔画线代替导线，将缺少的一根导线接好．

（2）小华电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大．接下来应进行的操作是________，________．（两空按操作步骤先后顺序填写字母代号）．
A．更换电池或小灯泡　　　　　　　　　　 B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置　　　 D．断开电路开关
（3）小华电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是________．
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）小军换了实验器材又做了一次试验，实验过程中，当电压表示数为________V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，填写表格空白处________，该灯泡额定功率为________W．

实验次数	电压表示数/V	电流表示数/A	灯泡亮度
1	1	0.2	较暗
2	2.5	________	正常发光
3	6	0	不发光

（5）分析表中实验数据可知，小军所用电源电压约为________V．
（6）若小军手边有“1.5A　50Ω”和“2.0A　20Ω”两种规格的滑动变阻器，“0～3V”、“0～15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为________，选用电压表量程为________．

Answer 1

解：（1）电流表与灯泡串联，如图所示：

（2）小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明小灯泡两端电压太高，电路中电流太大，原因是滑动变阻器没移到阻值最大处，按要求应先断开开关再移滑片．
（3）在闭合开关前，滑动变阻器是在阻值最大处，电流表有示数，小灯泡不亮，说明电路中电阻太大，故选C；
（4）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以当电压表的示数为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，
故灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）当电路电流增大到一定程度，灯泡电压增大，超过灯泡的额定电压时，灯泡的灯丝被烧断，电压表串联在电路中测电源电压，所以电源电压为6V；
（6）由表中数据可知，第一次实验时，U₁=1V，I₁=0.2A，滑动变阻器两端的电压U_R=U-U₁=6V-1V=5V．
此时滑动变阻器的阻值R===25Ω，显然“2.0A 20Ω”规格的滑动变阻器不可以，
所以他选用的滑动变阻器规格为1.5A 50Ω；
由电源电压示数为6V可知，所选用的电压表量程为0～15V．
故答案为：（1）如上图所示；（2）D；C；（3）C；（4）2.5；0.3；0.75；（5）6；（6）1.5A 50Ω；0～15V．
分析：（1）根据电流表的正确使用：与被测用电器串联进行连接；
（2）小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明小灯泡两端电压太高，根据串联电路电阻的分压特点可知应增大滑动变阻器分得的电压，再根据实验的规范进行操作；
（3）在闭合开关前，滑动变阻器是在阻值最大处，电流表有示数，小灯泡不亮，说明电路中电阻太大；
（4）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据电流表的量程和分度值读出灯泡的额定电流，利用P=UI求出额定功率；
（5）当滑动变阻器连入电路的电阻减小到一定值时，电路电流增大，灯泡电压增大，超过灯泡的额定电压，烧断灯丝，电压表串联在电路中，电压表测电源电压．
（6）根据第一次实验时，U₁=1V，I₁=0.2A，再根据串联电路的电压规律可求得滑动变阻器两端的电压U_R=U-U₁，再利用R=可求得此时滑动变阻器的阻值，然后即可做出选择．由电源电压可确定电压表的量程．
点评：本题从电压表的连接，根据实验的现象进行下一步的操作，给定的表格中分析电路正确连接后，灯泡不发光的原因；灯丝烧断，判断电源电压；电流表的读数；正确计算额定功率的方法；已知条件都包含在表格中，需要学生从表格中搜寻信息，这是关键．本题形式新颖，有一定难度，属于难题．