Question

圖是小蘭同學在“測量小燈泡的電功率”的實驗中所連接的實物圖。燈泡的額定電壓是2.5V，電阻約9Ω，滑動變阻器阻標有“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，并將其序號填寫在表一對應的空格里。
 

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。當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖所示，此時小燈泡電阻是________Ω。小燈泡的額定功率是________W。（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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)實驗中小燈泡兩端電壓分別為2V、2.5V、2.8V時燈泡的發(fā)光情況和電阻大小，提出一個合理的猜想：_____________________。

Answer 1

（1）電壓表＂－＂接線柱跟小燈泡左接線柱或電流表＂0.6＂接線柱相連，電壓表＂3＂接線柱跟小燈泡右接線柱或滑動變阻Ｂ接線柱相連，其它接法不得分；（2）A；（3）上空②　下空①；（4）8.33　0.75；（5）小燈泡發(fā)光赿亮，其電阻赿大，或燈絲溫度赿高，其電阻赿大。其它答案合理即可得分。

分析：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)測燈泡電壓，注意正負接線柱．
（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，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)．
知道燈泡正常工作時電壓和電流，根據(jù)R=計算電阻，根據(jù)P=UI計算功率．
（5）燈泡電壓增大時，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，滑動變阻器對電路起保護作用．
（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)，電壓表測導線電壓，示數(shù)為0，
③滑動變阻器開路，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，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A，
R==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

點評：（1）對于故障問題，在連接好電路，剛剛閉合開關(guān)時，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是電路斷路或短路．
先通過移動滑動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）本題包含的知識多并且題目比較長，給學生的心理上造成壓力，增大了解題的難度．