Question

4．小明、小軍同學(xué)做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)（小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣）
（1）如圖甲所所示，是小明所連接的不完整實(shí)驗(yàn)電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將缺少的一根導(dǎo)線接好．

（2）電路接好后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大．接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是D，C．（兩空按操作步驟先后順序填寫字母代號(hào)）．
A．更換電池或小燈泡
B．檢查電路是否短路
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至最大值位置
D．?dāng)嚅_電路開關(guān)
（3）小軍換了實(shí)驗(yàn)器材又做了一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，該燈泡額定功率為0.75W．
（4）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小軍所用電源電壓約為6V．
（5）若小軍手邊有“1.5A  50Ω”和“2.0A 20Ω”兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，“0～3V”、“0～15V”兩個(gè)量程的電壓表，上面實(shí)驗(yàn)中他選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“1.5A　50Ω”，選用電壓表量程為0～15V．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	燈泡亮度
1	1	0.2	較暗
2	2.5		正常發(fā)光
3	6	0	不發(fā)光

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表的正確使用：與被測用電器串聯(lián)進(jìn)行連接；
（2）小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大，說明小燈泡兩端電壓太高，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范進(jìn)行操作；
（3）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流，利用P=UI求出額定功率；
（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小到一定值時(shí)，電路電流增大，燈泡電壓增大，超過燈泡的額定電壓，燒斷燈絲，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測電源電壓．
（5）根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，U₁=1V，I₁=0.2A，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_R=U-U₁，再利用R=$\frac{U}{I}$可求得此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值，然后即可做出選擇．由電源電壓可確定電壓表的量程．

解答 解：（1）電壓表測小燈泡兩端的電壓，所以電壓表應(yīng)并在燈泡兩端，如圖所示：

（2）小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大，說明小燈泡兩端電壓太高，電路中電流太大，原因是滑動(dòng)變阻器沒移到阻值最大處，按要求應(yīng)先斷開開關(guān)再移動(dòng)滑片，故選D、C．
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，通過燈泡的電流為0.3A，
故燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡的電壓繼續(xù)增大，超過燈泡的額定電壓時(shí)，燈泡的燈絲被燒斷，此時(shí)電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，所以電源電壓為6V；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，U₁=1V，I₁=0.2A，變阻器兩端的電壓U_R=U-U₁=6V-1V=5V．
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{5V}{0.2A}$=25Ω，顯然“2.0A 20Ω”規(guī)格的滑動(dòng)變阻器不可以，
所以他選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“1.5A 50Ω”；
由電源電壓為6V以及表中電壓表示數(shù)可知，所選用的電壓表量程為0～15V．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）D；C；（3）0.75；（4）6；（5）“1.5A  50Ω”；0～15V．

點(diǎn)評(píng) 本題從電路的連接，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行下一步的操作，判斷電源電壓；電流表的讀數(shù)；正確計(jì)算額定功率的方法；已知條件都包含在表格中，需要學(xué)生從表格中搜尋信息，這是關(guān)鍵．本題形式新穎，有一定難度，屬于難題．