Question

8．如圖甲是同學(xué)們在做“測定小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗電路圖，已知小燈泡的額定電壓為6V，正常工作時的電流約為0.3A，現(xiàn)有如下器材：電流表、電壓表、開關(guān)各一個，規(guī)格為“10Ω2A”“50Ω1.5A”的滑動變阻器各一個、導(dǎo)線若干、電源一個．

（1）圖乙已連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整．要求：滑片向右移時燈泡變亮．
（2）小明同學(xué)正確連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)接近電源電壓則電路中的問題可能是燈泡斷路．
（3）小華同學(xué)選用了正確連接電路后，閉合開關(guān)記錄了第1組數(shù)據(jù)；滑片P繼續(xù)向右移動，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如丙圖所示，請幫小華將電流表的示數(shù)記入表格中空白處；當(dāng)滑片P移到最右端時，小燈泡閃亮一下后熄滅，然后他們記錄了第3組數(shù)據(jù)；從表中數(shù)據(jù)可知小華所用的電源電壓為12V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為20Ω，滑動變阻器的規(guī)格是50Ω 1.5A．

實驗序號	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A
1	3	0.18
2	6	0.3
3	12	0

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)題目要求確定滑動變阻器接法，把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（2）根據(jù)電路故障分析電路故障原因．
（3）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出電流表示數(shù)；燈泡斷路時，電壓表測電源電壓，由表中實驗數(shù)據(jù)可以求出電壓電壓，求出燈泡正常發(fā)光時的電流，由歐姆定律可以求出燈泡電阻；由串聯(lián)電路特點及歐姆定律可以求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動變阻器．

解答 解：
（1）燈泡額定電壓是6V，電壓表選0～15V量程，滑動變阻器在連接時要遵守“一上一下”的原則；
當(dāng)滑片向右移時燈泡變亮，說明滑動變阻器接入電路中的電阻減小，所以從開關(guān)出來的導(dǎo)線應(yīng)與滑動變阻器右邊下方接線柱連接，連接好的電路圖如圖所示：
；
（2）電流表示數(shù)為零，說明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，故電路故障是燈泡斷路；
（3）由圖丙所示電流表可知，其量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示數(shù)為0.3A；
燈泡閃亮一下熄滅，燈泡被燒壞，電路斷路，電壓表與電源兩極相連，
測電源電壓，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電源電壓為12V；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓6V所對應(yīng)的電流是0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$得燈泡此時電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
燈泡和滑動變阻器是串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時，
滑動變阻器電壓U_滑=U-U_L=12V-6V=6V
此時滑動變阻器接入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，則滑動變阻器選擇“50Ω 1.5A”．
故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡斷路；（3）0.3；12；20；50Ω 1.5A．

點評 本題通過測燈泡的電功率，考查了實驗器材的選擇、數(shù)據(jù)的處理、電路故障的判斷等，本題體現(xiàn)了注重學(xué)生的實驗?zāi)芰�、動手操作能力和處理問題的能力．