Question

小明同學在“測定小燈泡的功率”的實驗中，所用小燈泡的額定電壓是2.5V，正常工作時電阻的為10Ω，電源電壓為6V恒定不變，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣，如圖，按實驗要求，他測出了三組實驗數據，并記錄了小燈泡亮度的變化情況，結果如下表所示：

電壓/V	2.00	2.50	2.80
電流/A	0.27	0.30	0.32
亮度變化	暗→亮

（1）請你用筆畫線代替異線，將實物圖連接完整，根據表格數據，則小燈泡額定功率是

0.75

W．從表格的數據你還可以發現小燈泡的電阻隨溫度的升高而

增大

（2）若閉合開關，接通電路后，電流表、電壓表工作均有示數，但小燈泡發光較暗，移動滑動變阻器滑片，發現電流表和電壓表指針都不變，則可能的原因是

滑動變阻器連接錯誤，下面兩接線柱同時接入電路

（3）另一組的小華同學使用規格相同的燈泡進行實驗，正確測得某次實驗結果如圖甲、乙，此時電壓表的示教為

2.2

V，電流表的示數為

0.24

A．
（4）小明完成實驗整理好趁器材離開后，他的伙伴小剛接著做同樣的實驗，小剛合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關時發現燈不亮，聰明的小剛猜想有下面幾種可能：A．可能是燈絲斷了；B．可能是變阻器斷路；C．可能是小燈泡短路；D．可能是電流表斷路．
報據小剛的猜想，借助圖中電流表和電壓表驗證小剛的猜想，將電壓表、電流表示數情況填入下表．

猜想	電流表的讀數	電壓表的讀數
如果A成立
如果C成立

（5）小剛解決疑問后，忽然發現有一實臉小組的電壓表0-3V檔量程已損壞，小剛仍想測出小燈泡的額定功率．他仔細觀察電路，發現電源電壓為6V恒定不變，請你幫小剛設計一個電路，把電路圖畫在虛線框內．按照新設計的電路圖，在測定小燈泡的額定功率時，應調節滑動變阻器．使電壓表讀數為

3.5

V．

Answer 1

分析：（1）將電壓表與燈泡并聯，滑動變阻器、電流表與燈泡串聯，根據燈泡的額定功率判斷電壓表的量程，計算出燈泡正常發光時的電流大約值，判斷電流表的量程；
根據表格中數據確定當U=2.5V時的電流值，計算出其額定功率；
分析電阻的變化，得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點；
（2）根據電流表、電壓表的示數很小，可知滑動變阻器的阻值很大，又滑動滑片示數不變，可知滑動變阻器接了下面兩個接線柱；
（3）根據甲乙得出示數，注意量程和分度值；
（4）小燈泡串聯在電路中，如果燈絲斷了，電路處于開路狀態，電流表沒有示數，而電壓表只能測電源電壓；小燈泡短路時，電流表示數較大，電壓表無示數；
（5）假如電壓表0～3V量程已損壞，可用0～15V的量程，不過要將電壓表與滑動變阻器并聯，當電壓表的示數等于6V-2.5V=3.5V時，燈兩端的電壓就是2.5V，燈正常發光．

解答：解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選0～3V的量程，且與燈泡并聯；
燈泡正常發光時的電流大約為：I=

U

R

=

2.5V

10Ω

，所以電流表應選擇0～0.6A的量程，電流從正接線柱流入負接線柱流出；
滑動變阻器一上一下的串聯在電路中，如下圖所示：
；
由表中數據可知，燈泡的額定功率P=UI=2.50V×0.30A=0.75W；
由表格中數據，根據R=

U

I

分別計算出電阻分析知，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
（2）無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數均不變；移動滑動變阻器滑片，電表示數都不變，說明變阻器下面兩接線柱接入電路．
（3）電流表選擇的量程為0～3A，分度值為0.1A，所以電流表的示數為0.24A；
電壓表選擇的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以電壓表的示數為2.2V．
（4）A如果燈絲斷了，整個電路開路，此時電流表示數為0，而電壓表的示數接近電源電壓，為6V；
C如果小燈泡短路，電壓表兩端相當于用一根導線連接起來，故電壓表的示數將為0，此時滑動變阻器的阻值為最大值20Ω，所以電流表的示數為I=

U

R

=

6V

20Ω

=0.3A，
填表如下；

猜想	電流表的讀數	電壓表的讀數
如果A成立	0	6V
如果C成立	0.3A	0

（6）將電壓表與滑動變阻器并聯，當電壓表的示數等于6V-2.5V=3.5V時，燈兩端的電壓就是2.5V，燈正常發光．電路圖如下圖所示．
．
故答案為：（1）如上圖所示；0.75；增大；（2）滑動變阻器連接錯誤，下面兩接線柱同時接入電路；（3）2.2，0.24；（4）電流表量程選擇太大；應改用小量程的電流表；變大；（5）如上表所示；（6）新設計的電路如上圖所示；3.5．

點評：本題考查的知識點較廣，涉及了實驗題中的各項知識，對學生的知識掌握能力有了更高的要求，同時，該題又不同于以往的實驗題，它既有對基礎知識的考查，又有對知識的變通應用，特別是第（6）問，要靈活的運用串聯電路的電壓特點．