Question

4．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源為三節(jié)新電池，小燈泡上標有“2.5V”，小燈泡的電阻約為10Ω．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖1中的實物電路連接完整．（要求滑片向右移時滑動變阻器連入電路的電阻變大）
（2）連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障可能是小燈泡斷路（或燈座斷路）（寫出一種即可）．排除故障后，閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)如圖2所示，為測量小燈泡的額定功率，應將圖1中滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動．
（3）徐同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖3所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器消耗的功率是0.5W．
（4）張同學將圖1中的小燈泡更換成定值電阻，并正確連接好電路，利用這一電路他還可以完成的實驗是探究電流與電壓的關系．（舉一例）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑片向右移時滑動變阻器連入電路的電阻變大確定變阻器接線柱的連接；求出燈正常工作時的電流大小，確定電流表量程的選擇；
（2）小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)圖3找出額定電壓對應的電流大小，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（4）已知電阻值（保持不變），電路可測電阻兩端的電壓，電流表可測通過電阻的電流，據(jù)此判斷可完成哪個實驗．

解答 解：（1）燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程，正常發(fā)光時燈的電流I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表選用小量程，因要求滑片向右移時滑動變阻器連入電路的電阻變大，所以應將滑片以左電阻絲連入電路中，如下圖所示：

（2）連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則故障可能是小燈泡斷路或燈座斷路導致電壓表串聯(lián)在電路中；
因電壓表示數(shù)小于額定電壓，所以要增大燈的電壓減小變阻器的分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，所以滑片向A端移動；
（3）根據(jù)圖3，燈在額定電壓下的電流為0.2A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）把小燈泡換成定值電阻后，電阻阻值R一定，由電壓表可測出電阻兩端的電壓U，電流表可測流過電阻的電流，因此利用該電路可完成“探究電流與電壓的關系”關系實驗．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）小燈泡斷路（或燈座斷路）；A；
（3）0.5；
（4）探究電流與電壓的關系．．

點評 本題將測量燈的電功率實驗與探究電流與電壓的關系實驗橫向?qū)Ρ�，考查電路的連接，常見故障的分析、操作的過程、電功率的計算、控制變量法等知識，是中考的熱點問題，要熟練掌握．