Question

如圖是小蘭同學(xué)在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中所連接的實(shí)物圖．燈泡
的額定電壓是2.5V，電阻約9Ω，滑動(dòng)變阻器阻標(biāo)有“20Ω  1A”字樣：
（1）把電壓表正確連入電路
（2）在開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑片P放在

 

端．（選填“A”或“B”）
（3）小蘭合理地連接好電路，閉合開關(guān)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器燈泡都不亮．小蘭分析產(chǎn)生故障的原因可能是：①小燈泡燈絲斷了；②小燈泡短路；③滑動(dòng)變阻器開路．（電流表、電壓表均無故障）
請你依據(jù)表一中電流表、電壓表示數(shù)可能出現(xiàn)的幾種情況，幫小蘭判斷故障原因，并將其序號(hào)填寫在表一對(duì)應(yīng)的空格里．
表一：

電流表	電壓表	故障原因
示數(shù)不為0	示數(shù)為0
示數(shù)為0	示數(shù)不為0

（4）排除故障后，小蘭調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，使小燈泡兩端電壓分別為2V、2.5V、2.8V，依次測出通過小燈泡的電流，并觀察發(fā)光情況，記錄在表二中．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖所示，此時(shí)小燈泡電阻是

 

Ω．小燈泡的額定功率是

 

W．（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）
表二：

U/V	I/A	R/Ω	燈泡亮度
2	0.25	8	暗
2.5			亮
2.8	0.32	9	很亮

（5）請你根據(jù)實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端電壓分別為2V、2.5V、2.8V時(shí)燈泡的發(fā)光情況和電阻大小，提出一個(gè)合理的猜想：

 

．

Answer 1

分析：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)測燈泡電壓，注意正負(fù)接線柱．
（2）開關(guān)閉合前，滑片處于最大阻值處．
（3）燈泡不亮可能是電路斷路或燈泡短路，
如果燈泡斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓；
如果燈泡以外的電路斷路，電流表無示數(shù)，電壓表也無法測電壓，電壓表示數(shù)為0；
如果燈泡短路，電路是通路，電流表有示數(shù)，電壓表測導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
（4）電流表讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)．
知道燈泡正常工作時(shí)電壓和電流，根據(jù)R=

U

I

計(jì)算電阻，根據(jù)P=UI計(jì)算功率．
（5）燈泡電壓增大時(shí)，比較電阻和燈泡亮度的變化提出猜想．

解答：解：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，如圖：

（2）閉合開關(guān)前，滑片處于A端阻值最大，電路電阻最大，電流最小，滑動(dòng)變阻器對(duì)電路起保護(hù)作用．
（3）①燈泡燈絲斷了，電路斷路，電流表示數(shù)為0，電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓，示數(shù)不為0，
②燈泡短路，電路是通路，電流表有示數(shù)，電壓表測導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0，
③滑動(dòng)變阻器開路，電路斷路，電流表示數(shù)為0，電壓表無法測電壓，示數(shù)為0．
（4）電流表選擇0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.3A，
R=

U

I

=

2.5V

0.3A

=8.33Ω，
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）從表格分析，燈泡電壓增大，電阻增大，燈泡亮度增大，所以猜想為小燈泡發(fā)光越亮，其電阻越大．
故答案為：（1）如上圖；（2）A；（3）如下表；（4）8.33； 0.75；（5）小燈泡發(fā)光越亮，其電阻越大．

電流表	電壓表	故障原因
示數(shù)不為0	示數(shù)為0	燈泡短路
示數(shù)為0	示數(shù)不為0	燈泡斷路

點(diǎn)評(píng)：（1）對(duì)于故障問題，在連接好電路，剛剛閉合開關(guān)時(shí)，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是電路斷路或短路．
先通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片判斷是通路還是故障，再由電流表示數(shù)判斷是短路還是斷路，再由電壓表判斷故障的具體位置．
（2）本題包含的知識(shí)多并且題目比較長，給學(xué)生的心理上造成壓力，增大了解題的難度．