Question

10．在測定小燈泡額定功率的實驗中，有器材：電阻約為10Ω的小燈泡一只，量程為3V的電壓表一個，開關一個，滑動變阻器一個，電源電壓3V，導線若干．另可供選擇的電流表有：A．量程為100mA的電流表；B．量程為0.6A的電流表； C．量程為3A的電流表．

（1）為保證測量比較準確，電流表應選B．
（2）實驗的電路圖如圖1所示，圖中甲是電流表．乙是電壓表丙是小燈泡
（3）根據電路圖連接好實物后，閉合開關，發現燈泡不亮，電流表無示數，而電壓表示數接近3V，取下燈泡，兩表的示數仍不變，出現故障的原因可能是小燈泡斷路．
（4）故障排除后進行實驗，若小燈泡的額定電壓為2V，當滑動變阻器的滑片在圖所示的位置時，電壓表的示數只有1.8V，為了測出小燈泡的額定功率，此時應把滑片向左適當移動．
（5）根據測出的數據，畫出了電流、電壓的關系圖象（如圖2），由此可知小燈泡的額定功率為0.5W．
（6）利用該圖的電路，還可以完成的實驗有測量小燈泡的電阻（寫出一條即可）

Answer 1

分析 （1）由電源電壓和電阻求電流，確定電流表的量程．
（2）根據電流表和電壓表與燈泡的連接方式，判斷甲是什么表．
（3）燈泡接入電路和不接入電路，電路中燈泡、電壓表、電流表都不發生變化，可以判斷故障原因．
（4）要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓需從1.8V增大到2V，要增大燈泡兩端的電壓→增大電路電流→減小電路總電阻→減小滑動變阻器連入電路的電阻，使電壓表的示數為2V．
（5）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為2V時，對應的電流為0.25A，根據P=UI求出小燈泡的額定功率；
（6）由電路圖可知，電壓表測量燈泡兩端的電壓，電壓表測量通過燈泡的電流，根據R=$\frac{U}{I}$測出燈泡的電阻等．

解答 解：（1）電路電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A．
量程為100mA的電流表太小，量程為3A的電流表太大，測量不夠準確，選擇量程為0.6A的電流表．
（2）電壓表與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯，所以乙、丙是電壓表和燈泡，甲是電流表．
（3）閉合開關，燈泡不亮，電流表無示數，電路斷路，取下燈泡，電壓表和電流表示數不變，燈泡處斷路，電壓表串聯在電路中，測電源電壓．
（4）燈泡電壓從1.8V增大到2V，燈泡電壓最大→電流增大→電路中總電阻減小→滑動變阻器電阻減小，所以滑動變阻器的滑片向左端移動，使電壓表示數為2V；
（5）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為2V時，對應的電流為0.25A，所以小燈泡的額定功率為P=UI=2V×0.25A=0.5W；
（6）由歐姆定律可知，此電路圖還可以測量燈泡電阻的大小等．
故答案為：（1）B；（2）電流表；電壓表；小燈泡；（3）小燈泡斷路；（4）左；（5）0.5W；（6）測量小燈泡的電阻．

點評 本題考查了電壓表、電流表的正確使用，電路故障的判斷，滑動變阻器的正確使用和電功率的計算等；涉及到的知識點較多，給解題帶來一定的難度．