Question

8．如图甲所示，是小虎在“测量小灯泡电功率”实验中连接的不完整的实验电路，所用小灯泡的额定电压为3.5V，电源是电压保持不变的蓄电池组．
（1）请你用笔画线代替导线，将缺少的两根导线接好，并在虚线框中画出对应的电路图．
（2）小虎电路接好后，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D，C．（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）小虎电路连接正确后，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C．
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）小虎在实验过程中，当电压表示数为3.5V时，发现小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，记录为0.3A，该灯泡额定功率为1.05W．

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	3.5		正常发光
3	6	0	不发光

（5）分析表中实验数据可知，小虎所用电源电压约为6V，其中的第3次实验中出现的电路故障可能是灯泡断路（或灯座接触不良）．
（6）实验室只有甲“1.5A 50Ω“和乙“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，由小虎的实验数据可以判断小虎选用的滑动变阻器规格为A（填“甲”或“乙”）．

Answer 1

分析 （1）电压表与灯并联，由图中条件，电流表选用小量程，变阻器按一上一下的原则与电流串联在电路中；
（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，电路中电阻太小，为电路的安全应先断开开关，再做相应的处理；
（3）连接电路时，为保护电路的安全，变阻器连入电路中的电阻最大，据此分析；
（4）灯在额定电压下正常发光，根据电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；
（5）由表中第3次数据，根据电流表示数为0，而电压表示数为6V分析原因，确定电源电压；
（6）由表中第1组数据，由欧姆定律灯此时的电阻，根据串联电路电压的规律，求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出变阻器连入电路中的电阻，确定故选用的变阻器．

解答 解：（1）电压表选用大量程与灯并联，由图中条件，电流表选用小量程，变阻器按一上一下的原则与电流串联在电路中，如下所示：

（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．选D、C；
（3）小虎电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路为通路，电流中电流太小，由欧姆定律，电路中电阻太大，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，选C；
（4）小灯泡的额定电压3.5V，由乙图可知，电流表量程为0-0.6A，分度值为0.02A，偏转的格数为15格，则电流表示数为0.02A×15=0.3A，小灯额定功率为P=UI=3.5V×0.3A=1.05W；
（5）由表中第3次数据可知，电流表示数为0，说明电路可能断路，示数为6V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联接灯断路（或灯座接触不良）了，导致电压表串联在电路中了，因此电压表示数为电源电压6V；
（6）由表中数据可知，当电压为U_L=1V时，通过的电流为I_L=0.2A，由欧姆定律灯此时的电阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{1V}{0.2A}$=5Ω，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U_滑=U-U_L=6V-1V=5V，变阻器的电压为灯电压的$\frac{5V}{1V}$=5倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为灯的电阻的5倍，即为25Ω，故选用“1.5A 50Ω”的变阻器，即选A．
故答案为：（1）见上图；
（2）D；C；
（3）C；
（4）3.5；0.3；1.05；
（5）6；灯泡断路（或灯座接触不良）；
（6）A．

点评 本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、反常现象的处理、额定功率的计算、故障的分析及器材的选择等知识，难度较大．