Question

10．在测定小灯泡额定功率的实验中，有器材：电阻约为10Ω的小灯泡一只，量程为3V的电压表一个，开关一个，滑动变阻器一个，电源电压3V，导线若干．另可供选择的电流表有：A．量程为100mA的电流表；B．量程为0.6A的电流表； C．量程为3A的电流表．

（1）为保证测量比较准确，电流表应选B．
（2）实验的电路图如图1所示，图中甲是电流表．乙是电压表丙是小灯泡
（3）根据电路图连接好实物后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变，出现故障的原因可能是小灯泡断路．
（4）故障排除后进行实验，若小灯泡的额定电压为2V，当滑动变阻器的滑片在图所示的位置时，电压表的示数只有1.8V，为了测出小灯泡的额定功率，此时应把滑片向左适当移动．
（5）根据测出的数据，画出了电流、电压的关系图象（如图2），由此可知小灯泡的额定功率为0.5W．
（6）利用该图的电路，还可以完成的实验有测量小灯泡的电阻（写出一条即可）

Answer 1

分析 （1）由电源电压和电阻求电流，确定电流表的量程．
（2）根据电流表和电压表与灯泡的连接方式，判断甲是什么表．
（3）灯泡接入电路和不接入电路，电路中灯泡、电压表、电流表都不发生变化，可以判断故障原因．
（4）要使灯泡正常工作，灯泡两端电压需从1.8V增大到2V，要增大灯泡两端的电压→增大电路电流→减小电路总电阻→减小滑动变阻器连入电路的电阻，使电压表的示数为2V．
（5）由图象可知，灯泡两端的电压为2V时，对应的电流为0.25A，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
（6）由电路图可知，电压表测量灯泡两端的电压，电压表测量通过灯泡的电流，根据R=$\frac{U}{I}$测出灯泡的电阻等．

解答 解：（1）电路电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A．
量程为100mA的电流表太小，量程为3A的电流表太大，测量不够准确，选择量程为0.6A的电流表．
（2）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，所以乙、丙是电压表和灯泡，甲是电流表．
（3）闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，取下灯泡，电压表和电流表示数不变，灯泡处断路，电压表串联在电路中，测电源电压．
（4）灯泡电压从1.8V增大到2V，灯泡电压最大→电流增大→电路中总电阻减小→滑动变阻器电阻减小，所以滑动变阻器的滑片向左端移动，使电压表示数为2V；
（5）由图象可知，灯泡两端的电压为2V时，对应的电流为0.25A，所以小灯泡的额定功率为P=UI=2V×0.25A=0.5W；
（6）由欧姆定律可知，此电路图还可以测量灯泡电阻的大小等．
故答案为：（1）B；（2）电流表；电压表；小灯泡；（3）小灯泡断路；（4）左；（5）0.5W；（6）测量小灯泡的电阻．

点评 本题考查了电压表、电流表的正确使用，电路故障的判断，滑动变阻器的正确使用和电功率的计算等；涉及到的知识点较多，给解题带来一定的难度．