Question

（2013?孝感模擬）實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有以下器材：電壓為5V的電源、兩個(gè)量程的電流表、單量程（3V）的電壓表、滑動(dòng)變阻器（規(guī)格分別為：“5Ω 0.3A”、“10Ω  0.6A”、“30Ω  0.6A”）、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)．請(qǐng)你利用以上器材來(lái)測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“3.5V”小燈泡的功率（小燈泡電阻大約為10Ω）．
（1）為了元件的安全，你應(yīng)該選擇的變阻器的規(guī)格是

“10Ω 0.6A”

．
（2）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整（導(dǎo)線不能交叉）．
（3）將電路連接完整并經(jīng)檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光暗淡、電流表、電壓表均有示數(shù)，則原因可能是

C

A、小燈泡處接觸不良                         B、電壓表接線柱接觸不良
C、滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過(guò)大             D、電流表被短路
（4）為測(cè)出小燈泡的額定功率，閉合開(kāi)關(guān)并向

右

（填“左”或“右”）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為

3.5V

，讀出此時(shí)電流表示數(shù)為0.35A，則小燈泡的額定功率是

1.225W

．
（5）小聰?shù)挠涗泴?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以進(jìn)一步得出

串聯(lián)電路中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻越大分得的電壓越大，電流越小

．

次數(shù)	電壓表的示數(shù)U/V	電流表的示數(shù)I/A
1	2.5	0.25
2	1.5	0.35
3	1	0.4

Answer 1

分析：（1）先由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出此時(shí)接入電路的阻值，根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值及滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的電流確定滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（2）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表的量程，滑動(dòng)變阻器與電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，注意滑動(dòng)變阻器的接法，注意電表正負(fù)接線柱不要接反；
（3）燈泡發(fā)光暗淡，說(shuō)明電路中電流較小，接觸不良會(huì)導(dǎo)致電路無(wú)電流，電流表短路會(huì)導(dǎo)致電流表無(wú)示數(shù)，根據(jù)選項(xiàng)分析找出故障原因；
（4）因?yàn)殚]合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，電路中電流最小，燈泡兩端電壓最小，據(jù)此分析滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的方向；
當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）根據(jù)表中電壓與電流的關(guān)系，結(jié)合歐姆定律得出結(jié)論．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓等于額定電壓U_L=3.5V，此時(shí)電路電流約為
I=

UL

RL

=

3.5V

10Ω

=0.35A，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=5V-3.5V=1.5V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑=

U滑

I

=

1.5V

0.35A

≈4.3Ω，即燈泡正常發(fā)光時(shí)的電路電流約為0.35A，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值約為4.3Ω，：規(guī)格為“5Ω 0.3A”的滑動(dòng)變阻器額定電流小于電路電流，不能選該電阻；規(guī)格為“30Ω  0.6A”的滑動(dòng)變阻器雖然額定電流符合要求，但最大阻值太大，不方便調(diào)節(jié)，故不選該變阻器；規(guī)格為“10Ω  0.6A”的滑動(dòng)變阻器額定電流及最大阻值都符合要求，故選規(guī)格為“10Ω  0.6A”的滑動(dòng)變阻器；
（2）燈泡額定電壓大于電壓表的量程，因此電壓表應(yīng)與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.35A，電流表選0.6A量程；滑動(dòng)變阻器與電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，電路圖如圖所示；

（3）閉合開(kāi)關(guān)小燈泡發(fā)光暗淡、電流表、電壓表均有示數(shù)，說(shuō)明不可能是接觸不良，故AB不正確，電流表短路時(shí)，電流表將無(wú)示數(shù)，故D不正確，燈泡發(fā)光暗淡說(shuō)明電路中電阻較大，因此滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致這樣的結(jié)果，故C符合題意；
（4）因?yàn)殚]合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，電路中電流最小，燈泡兩端電壓最小，因此需將滑動(dòng)變阻器據(jù)此分析滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的方向；
當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，因此移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為為3.5V，此時(shí)電路電流I=0.35A，燈泡的額定功率P=U_LI=3.5V×0.35A=1.225W；
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，串聯(lián)電路起分壓作用，電壓表示數(shù)越大，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻越大，因此電流表示數(shù)越小，故可得出的結(jié)論為：串聯(lián)電路中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻越大分得的電壓越大，電流越�。�
故答案為：（1）“10Ω  0.6A”；（3）C；（4）右；3.5V；1.225W；（5）串聯(lián)電路中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻越大分得的電壓越大，電流越�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了連接實(shí)物圖、滑動(dòng)變阻器的選擇、電路故障分析、求燈泡的額定功率、求電路功率等問(wèn)題；連接電路圖時(shí)，要根據(jù)所給電壓表的量程及燈泡的額定電壓確定電壓表在電路中的位置，這是連接實(shí)物圖的難點(diǎn)，也是組圖的關(guān)鍵．