Question

现有器材：电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、小灯泡、导线若干．现用滑动变阻器改变灯泡的电流，要求滑片向右移动时灯泡变亮；用电流表、电压表分别测量通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中的电流约0.5A．

（1）连接实物图并画出电路图；
（2）连接电路过程中开关应该

 

，变阻器的滑片位于

 

端；
（3）滑片P向左移动时，电流表示数变

 

，灯泡亮度

 

（填“变亮”、“变暗”或“不变”）．
（4）若闭合开关灯泡不亮，但电压表示数约等于电源电压，此时故障可能是

 

；如果发现电流表电压表指针均反偏，最简单的解决方法是

 

；如果移动滑片P发现两表示数均较小且不变，则原因为

 

．

Answer 1

分析：（1）电压表与灯泡并联测其两端的电压，电流表与灯泡串联测量灯泡的电流，根据滑片向右滑动时灯泡变亮和一上一下的原则确定滑动变阻器的连接，开关控制电路，串联在电路中．
（2）根据电流流向法按先串后并的原则画出电路图．
（3）在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大值，以免接错，电流过大烧坏用电器．
（4）根据滑片的移动可知接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小和P=I²R可知灯泡亮度的变化．
（5）闭合开关前滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；
a、灯泡不亮，可能是电路断路或灯泡短路或电路中的电流过小，电压表示数约等电源电压说明电压表串联在电路中测电源的电压，即电压表并联的部分断路；
b、电流表、电压表的指针均反偏说明两电表的正负接线柱接反了，最简单的解决方法是把电源的正负极进行调换；
c、根据题意可知，滑动变阻器不起调节作用，根据滑动变阻器的使用方法可以确定其连接的错误所在．

解答：解：①电压表与与灯泡并联测灯泡的电压；
电流表选0～0.6A的量程，且与灯泡串联测通过灯泡的电流；
滑动变阻器与灯泡串联，且要接一上一下，如图所示：

②根据电路图可知，从正极开始连接，依次是开关、灯泡、电流表、滑动变阻器串联回到负极，最后电压表并联在灯泡的两端．如图：

（2）为避免接错线路，造成电流过大，在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即左端．
（3）滑片P向左移动时接入电路的电阻变大、电路的总电阻变大；
根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
根据P=I²R可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗．
（4）a、闭合开关灯不亮，但电压表示数约等电源电压说明电压表并联的部分断路，即电路故障可能是灯泡断路；
b、流表、电压表的指针均反偏，最简单的解决方法是调换电源的正负极；
c、在使用滑动变阻器时，只有选用一上一下两个接线柱，滑动变阻器才具有调节作用；
当同时选用下面两个接线柱时或同时选用上面两个接线柱时滑动变阻器不起调节作用，两电表的示数较小说明下面两个接线柱同时接入电路．
故答案为：（1）实物图和电路图如上图所示；（2）断开；左；（3）小；变暗；（4）灯泡断路；调换电源的正负极；滑动变阻器的下面两个接线柱同时接入电路．

点评：本题涉及到由题意设计电流图和根据电路图连接实物图的方法、实验的注意事项、电路的动态分析、欧姆定律的应用以及电路故障的判断，出现问题何处理等，这四个问题是比较典型的类型习题，一定要掌握．