Question

7．小華同學做“測定小燈泡電功率”實驗．待測小燈的額定電壓為“2.5V”或“4.0V”，滑動變阻器上標有“50Ω  2A”，實驗器材齊全且完好．他連接電路后，將變阻器的滑片置于一端，閉合電鍵，移動滑片的過程中，觀察到小燈發光始終較暗且亮度不變，電流表示數逐漸變大，電壓表的指針始終處于如圖所示位置．
①小華在連接電路時的主要問題是：將小燈與滑動變阻器并聯了．
②請判斷小燈的額定電壓和電源電壓，并說明理由．小燈與滑動變阻器并聯，U_燈=U；小燈發光較暗，U_燈＜U_額
所以U_額=4.0伏，電源電壓U=3伏．
③為了完成實驗，小華同學需對電路連接進行的調整是：將小燈與滑動變阻器串聯，電壓表并聯在燈的兩端；
需對實驗器材進行的調整是：換電壓高于4伏的電源．

Answer 1

分析 ①根據變阻器無變阻的作用，判斷連接方式；
②在①的基礎上，根據小燈泡發光較暗和電壓表的示數判斷；
③根據上面的問題采取相應的措施．

解答 解：①實驗器材齊全且完好，移動滑片的過程中，觀察到小燈發光始終較暗且亮度不變，說明變阻器沒有起到分壓的作用，則可判斷燈與變阻器并聯了（電流表示數變大是因為并聯的總電阻減小了）；
②小燈與滑動變阻器并聯，所以燈兩端的電壓等于電源電壓，U_燈=U，由電壓表示數知，示數只能為3.0V（若為15V，則燈將燒壞），小燈泡發光較暗，U_燈＜U_額，所以，燈的額定電壓為4.0V，電源電壓為3V；
③由上面的分析可知，為了完成實驗，小華同學需對電路連接進行的調整是：將小燈與滑動變阻器串聯，電壓表并聯在燈的兩端；因燈的額定電壓為4.0V，而電源電壓只有3V，故應換用電壓高于4V的電源．
故答案為：①將小燈與滑動變阻器并聯了．
②小燈與滑動變阻器并聯，U_燈=U；小燈發光較暗，U_燈＜U_額，所以U_額=4.0伏，U=3伏．
③將小燈與滑動變阻器串聯，電壓表并聯在燈的兩端；換電壓高于4伏的電源．

點評 本題簡化計算，重點考查學生根據實驗現象進行演繹推理、分析解決實際問題的能力，綜合性較強．