Question

5．一個額定電壓是6V的小燈泡，其正常工作時通過的電流約為0.3A．小明想測定這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：電流表、電壓表、開關各一個，三個規(guī)格分別為“10Ω  lA”、“25Ω  0.2A”、“100Ω  0.5A”的滑動變阻器，導線若干，電源（電壓為12V）．

（1）通過分析小明應選用規(guī)格為“100Ω0.5A”的滑動變阻器．
（2）小明設計了如圖1所示電路圖，實物圖（圖2）也已連接了部分電路．請你根據電路圖補上兩根導線，將電路連接完整．
（3）小明選擇了滑動變阻器，并完成了電路連接，且操作均正確，閉合開關后發(fā)現燈泡沒有發(fā)光，電流表有示數，則以下分析和操作正確的是C．（選填選項的字母）
A．可能是小燈泡斷路                     B．可能是小燈泡短路
C．應先調節(jié)滑動變阻器                   D．應先更換小燈泡
（4）小明通過調節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，并獲得了小燈泡的額定功率，你認為他判斷小燈泡正常發(fā)光的依據是觀察到電壓表示數為6V．
（5）最后，小明還想利用該電路圖來探究電流與電壓的關系，能實現嗎？否（“能”、“否”）

Answer 1

分析 （1）求出燈正常工作時的電阻，根據分壓原理確定變阻器的最小阻值，結合燈正常工作時的電流確定變阻器的規(guī)格；
（2）根據燈的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表并聯在燈的兩端，滑動變阻器與燈泡應串聯，且一上一下接；
（3）電流表有示數說明電路是通路，燈泡不亮可能是電流中電流過小，由此分析應進行的操作；
（4）燈泡正常工作時，它兩端電壓等于額定電壓，由此可知判斷的依據；
（5）探究電流與電壓的關系時，應控制導體的電阻保持不變．

解答 解：（1）燈正常工作時的電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，想測定這個小燈泡的額定功率，變阻器要分去′12V-6V=6V的電壓，根據分壓原理，電壓表分配與電阻成正比，變阻器連入電路中的阻值至少為20Ω，便因燈正常工作時的電流為0.3A＞0.2A，所以應選用“100Ω  0.5A”的變阻器；
（2）測燈泡的額定功率的實驗中，燈的額定電壓為6V，所以電壓表選用大量程，滑動變阻器與燈泡應串聯，且一上一下接，如圖所示；

（3）正確連接電路，操作正確，電流表有示數說明電路是通路，燈泡不亮可能是電流中電流過小，所以可以先調節(jié)滑動變阻器，看燈泡是否能發(fā)光，故選C；
（4）燈泡正常工作時，它兩端電壓等于額定電壓，由此可知他判斷的依據是觀察電壓表示數達到了6V；
（5）探究電流與電壓的關系時應控制電阻不變，而燈泡電阻會隨溫度升高而增大，所以不能用該電路圖來探究電流與電壓的關系．
故答案為：
（1）100Ω 0.5A；
（2）見上圖；
（3）C；
（4）觀察電壓表示數達到了6V；
（5）否．

點評 此題是測定小燈泡的電功率的實驗，綜合考查了串聯電路特點和歐姆定律應用，器材的選擇、電路的連接、實驗的操作、控制變量法的運用等．這些都是�？嫉膯栴}，一定要掌握好．