Question

1．小輝同學用伏安法測量小燈泡電功率，待測小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻約10Ω．

（1）請用筆畫線代替導線，完成實物電路甲的連接（要求：連線不得交叉，電流表的量程選擇要正確）．
（2）連接好電路，閉合開關前，變阻器的滑片應滑到D端（填“C”或“D”）．
（3）小輝同學正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮但電流表、電壓表均有示數(shù)，接下來他首先應進行的操作是移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光．
（4）閉合開關后，調節(jié)滑動變阻器，當燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所以，小燈泡的額定功率為1.14W．
（5）小輝還想探究“電流與電壓的關系”，還需補充的器材是定值電阻；請你幫他在虛線框內設計出合理的實驗電路圖（如圖丙）．

Answer 1

分析 （1）本實驗中燈泡、電流表、滑動變阻器應串聯(lián)，根據(jù)燈泡規(guī)格確定電表量程；
（2）閉合開關前，變阻器的滑片應滑到最大值處；
（3）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電表有示數(shù)，說明電路是通路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過大的原因，然后進行下一步操作；
（4）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）探究“電流與電壓的關系”時，要保持電阻不變，改變電壓，由此分析需要補充的器材，并畫出電路圖．

解答 解：
（1）伏安法測量小燈泡電功率的實驗中，燈泡、電流表、滑動變阻器應串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓應與其并聯(lián)，燈泡額定電壓3.8V，所以電壓表使用0-15V量程，燈泡正常發(fā)光電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以電流表使用0-0.6A量程．如圖所示：
；
（2）為了保護電路，閉合開關前，變阻器的滑片應滑到最大值D端；
（3）閉合開關前，滑片置于阻值最大處，閉合開關后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電路不存在斷路，滑動變阻器阻值全部接入電路，電路總電阻很大，電路電流很小，燈泡實際功率很小，可能不足以引起燈泡發(fā)光，下一步操作：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光；
（4）電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，燈泡電壓達到額定電壓時正常發(fā)光時，由圖乙可知此時燈泡電流為0.3A，
所以燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（5）電流與電壓和電阻有關，探究電流與電壓關系時，應保持電阻不變，而燈泡電阻會受到溫度的影響，所以補充阻值合適的定值電阻即可，電路圖如下：
．
故答案為：
（1）見上圖；（2）D；（3）移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光；（4）1.14；（5）定值電阻；電路圖見上圖．

點評 本題考查了連接電路的注意事項、連接實物圖、電路故障的判斷、電流表的讀數(shù)和電功率的計算，還考查探究電流與電壓關系實驗的認識，是中考常見的實驗探究題類型．