Question

5．下圖甲是小明同學“測量小燈泡的電功率”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、開關各一個，規(guī)格分別為“10?1A”“50? lA”的滑動變阻器各一個、導線若干、電源（電壓為12V左右）一個．

（1）圖乙已連接了部分電路，請用筆畫線代替導線將電路連接完整．
（2）你認為小明應選用規(guī)格為50?lA的滑動變阻器．選用了正確的器材，按照設計的電路進行連接，他剛連完最后一根導線，小燈泡立即發(fā)出明亮的光，你認為小明在哪些環(huán)節(jié)操作不當引起的？連接電路時沒斷開開關；滑動變阻器沒調(diào)到最大阻值
（3）小明在正確連接電路后閉合開關，記錄了第1組數(shù)據(jù)；滑片P向右移動，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如丙圖所示，則小燈泡的額定功率為1.8W．當滑片P移到最左端時，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)可知他們所用的電源電壓為12V．

實驗序號	電壓表示數(shù)/v	電流表示數(shù)/A	小燈泡發(fā)光情況
l	3	0.18	暗
2	6		正常發(fā)光
3	12	0	不發(fā)光

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器有4個接線柱，選擇一上一下接線柱接入電路，下面的接線柱已經(jīng)選定，任意選擇的C或D，把滑動變阻器串聯(lián)在電路中．
（2）滑動變阻器規(guī)格的選擇要同時考慮滑動變阻器的電阻和電流；滑動變阻器最大電阻稍大于電路中需要的電阻，既能滿足電路需要，又能使電路測量值比較準確；滑動變阻器允許通過的電流大于電路最大電流；
連接完最后一根導線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，說明連接完最后一根導線，電路立即接通且電路電阻阻值很小，可從連接電路的注意事項入手分析原因．
（3）電流表的讀數(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)；知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI計算額定功率；滑動變阻器接入右半段，滑片移到最右端，只有燈泡接入電路，電燈實際電壓超過燈泡的額定電壓，燈絲燒斷，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測電源電壓．

解答 解：（1）滑動變阻器已經(jīng)選定下面接線柱，上面任意選擇C或D，使滑動變阻器串聯(lián)在電路中，所以C或D與燈泡右端相連．如圖：
；
（2）第1次實驗中，燈泡電流為0.18A，都沒有超過兩個滑動變阻器允許通過的最大電流，
電源電壓約為12V，第1次實驗中，燈泡兩端電壓為3V，滑動變阻器電壓至少為12V-3V=9V，
滑動變阻器電阻至少為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.18A}$=50Ω，故應選擇的變阻器規(guī)格為“5Ω 1A”．
為保護電路，連接實物圖時應：①斷開開關，②滑動變阻器的滑片要調(diào)到使連入電路的電阻為最大的位置． 甲組同學連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明連完最后一根線，電路立即接通且電路電流較大，電路阻值太小，原因是：①連接電路時沒斷開開關；②滑動變阻器沒調(diào)到最大阻值．
（3）電流表使用的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；燈泡的額定功率為：P=UI=6V×0.3A=1.8W；
滑動變阻器接入右半段，滑片滑到右端，燈泡兩端實際電壓遠大于燈泡額定電壓．把燈絲燒斷，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表測電源電壓，所以電源電壓為12V．
故答案為：（1）如上圖；（2）50? lA；連接電路時沒斷開開關；滑動變阻器沒調(diào)到最大阻值；（3）1.8；12．

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，此類題是今后中考考查的方向，體現(xiàn)了注重學生的實驗能力、動手操作能力和處理問題的能力．