Question

20．夏日炎炎，蚊子滋生，傳播疾病，令人煩惱．小明根據蚊子在夜間具有趨光性（尤其是紫色光）的特點，打算自制滅蚊燈．小明從廢舊節日彩燈上拆得一個紫色小燈泡，其額定電壓為2.5V．為測得小燈泡的額定功率，小明找來蓄電池組（電壓為6V）、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關、導線等，展開實驗探究．

（1）請根據圖1電路圖用筆畫線代替導線連接圖2實物圖（電流表使用大量程）．
（2）閉合開關S前，滑片P應放在使滑動變阻器接人電路的阻值最大（最大/最小）處．
（3）閉合開關s后，小燈泡不亮，觀察發現：小燈泡是完好的；電壓表有示數；電流表指針指向零刻度線．電路可能存在的故障是燈座斷路或燈泡接觸不良．
（4）排除故障后，調節滑動變阻器的滑片P直至電壓表的示數為2.5V，此時小燈泡處于額定工作狀態，根據圖3所示電流表的示數可知其額定功率為4.5W．
（5）小明找來紗布做成燈罩罩住小燈泡（如圖4），打算在燈罩上涂粘膠，當小燈泡工作發出紫色光時，飛過來的蚊子就會被粘膠粘住．小明在市場上找到A、B、C三種類型的粘膠，對其粘性強弱進行比較．
①取三張相同規格的紙片，水平放置，分別在紙片的上表面涂上A、B、C三種類型的粘膠．
②同時在三張紙的上表面各輕輕布撒30粒芝麻．
③同時將三張紙騰空倒置1min．
④將三張紙翻轉，數出A、B、c三種類型粘膠上殘留的芝麻數量，見下表．

粘膠類型	A	B	C
殘留的芝麻數量	22	8	12

為達到最佳的滅蚊效果，小明應選用的粘膠類型為A．

Answer 1

分析 （1）由燈泡額定電壓確定電壓表量程．
根據電路圖中滑動變阻器接入左半段，滑動變阻器一定選擇左下端接線柱，上面接線柱任意選擇．
從電源正極開始，按照電流方向，依次串聯各元件，最后把電壓表并聯在燈泡兩端，注意電壓表和電流表正極接線柱．
（2）閉合開關前，滑片處于最大阻值處．
（3）燈泡完好，燈泡不亮可能是燈座斷路或燈座以外的地方斷路或燈座短路，燈座斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數，電壓表串聯聯在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈座短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數增大，電壓表測量導線電壓，示數為0．
燈座以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數．
 （4）燈泡在額定電壓2.5V時的功率為額定功率．
電流表讀數：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少．
知道電壓和電流，根據P=UI計算功率．
（5）在相同條件下，滅蚊效果最好的是粘膠上殘留芝麻數量最多的．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程．
電路圖中滑動變阻器接入左半段，滑動變阻器接左下端接線柱，上面接線柱任意選擇．
據已知條件，電流表選擇0～3A量程．
從電源的正極開始，依次串聯開關、電流表、燈泡、滑動變阻器到電源負極，最后把電壓表與燈泡并聯，
電流從正接線柱流入，從負接線柱流出，如圖：

（2）閉合開關前，滑片處于最大阻值處，防止電流過大，燒壞用電器，起到保護電路的作用．
（3）燈泡不亮，電流表無示數，電路斷路，電壓表有示數，電壓表并聯的電路斷路，燈泡完好，所以可能是燈座斷路或接觸不良等．
（4）燈泡在額定電壓2.5V時正常工作，電壓表示數為2.5V．
電流表選擇0～3A量程，每一個大格代表1A，每一個小格代表0.1A，電流為1.8A，
P=UI=2.5V×1.8A=4.5W．
（5）相同規則的三張紙片，分別涂有A、B、C三種類型的粘膠，各撒30粒芝麻倒置1min，殘留數量最多的粘性最好，所以小明選用A粘膠．
故答案為：（1）如上圖；（2）最大；（3）燈座斷路或燈泡接觸不良；（4）2.5；4.5；（5）A．

點評 本題最后一問不是考查物理知識點，而是考查了物理研究方法，用相同規則的紙，相同的芝麻，相同時間內來控制不變量，改變粘膠類型，得到粘性最強的膠．同時，粘性大小用殘留芝麻的多少來衡量，這種方法是轉換法．
控制變量法和轉換法在物理上是常用的類型，一定要掌握．