Question

2．在“测小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样，小灯泡的电阻小于10Ω．

（1）连接不完整的电路如图（甲）所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉）．
（2）连接好电路后，为了保证电路的安全，要将滑动变阻器滑片移至A端（选填“A”或“B”），才能闭合开关；闭合开关时，发现电流表指针偏向没有刻度的那一边，造成这一故障的原因是电流表正负接线柱接反了．
（3）排除故障，闭合开关，电压表的示数为1.5V，为了让小灯泡正常发光，应将滑片向B端移动（选填“A”或“B”）．
（4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，通过小灯泡的电流是0.3A．小灯泡的额定功率是0.75W．
（5）将图（甲）中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是B
A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系    B．探究电流与电压关系
C．探究电流产生的热量与电阻的关系        D．探究电流与电阻关系．

Answer 1

分析 （1）电压表的量程由灯泡的额定电压来确定，电压表与灯泡并联．
滑动变阻器选择一上一下串联在电路中．
（2）连接好电路后，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，起到保护电路的作用．
电流表的指针反偏，电流表的正负接线柱接反了．
（3）电压表测灯泡电压，使灯泡的电压增大，电路电流增大，总电阻减小，滑动变阻器连入电路的部分减小．
（4）电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率．
（5）完成每个实验各需要什么器材，各需要控制什么，需要改变什么，分析本实验器材是否能满足实验要求．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表并联在灯泡两端．
滑动变阻器已经选定了上面接线柱，任意选择下面一个接线柱，把滑动变阻器串联在电路中．如图．

（2）滑动变阻器接入右半段，滑片处于A端，滑动变阻器连入电路的电阻最大，对电路起到保护作用．
电流表的指针反偏，电流表的正负接线柱接反了．
（3）电压表测量灯泡的电压，电压表示数为1.5V，灯泡两端的电压为1.5V，
要使灯泡两端电压由1.5V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻减小，滑动变阻器连入电路的部分减小，滑片向B端移动．
（4）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A．
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）A、电流磁场的强弱无法直接观察，通过观察电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱．本实验器材不能完成．
B、探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，来探究流与电压的关系．本实验器材能完成．
C、Q=I²Rt，探究电流产生的热量与电阻的关系时，控制电流和通电时间不变，只有一个定值电阻，不能改变电阻，无法进行实验．本实验器材能完成．
D、探究电流与电阻的关系时，保证电压一定，改变电阻大小，只有一个定值电阻，不能改变电阻，无法进行实验．本实验器材能完成．
故答案为：（1）如图；（2）A；电流表正负接线柱接反了；（3）B；（4）0.3；0.75；（5）B．

点评 本题涉及到实物图的连接，滑动变阻器、电压表、电流表的使用，故障问题分析，电流表的读数，功率计算，电磁铁磁性强弱的影响因素，电流跟电压、电阻的关系，焦耳定律等，涉及到的知识很广，难度很大．