Question

（2011?静安区二模）在做“测定小灯泡的电功率”实验中，电源由几节干电池组成（即电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变），待测小灯泡标有“2.2伏”字样，滑动变阻器标有“50Ω  1A”的字样．
①实验电路如图（a）所示，请在图中的○内填入电表，使之成为正确的电路．（用2B铅笔在答题纸的相应位置答题）
②实验中，正确连接电路，且操作正确．闭合电键S后，发现电流表示数如图（b）所示，但小灯泡不发光．那么接下来合适的实验操作应该是

a

（选填序号）
（a） 移动滑动变阻器的滑片，继续实验．
（b） 检查电路是否短路，替换同一规格的小灯泡．
（c） 检查电路是否断路，替换同一规格的小灯泡．
③实验中，当电压表示数为

2.2

伏，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位于图16（b）刻度板的中央，小灯泡的额定功率为

0.66

瓦．本实验所用电源的电压为

4.5

伏．

Answer 1

分析：（1）电流表应串联在电路中，电压表应并联在灯泡两端．
（2）电流表有示数但示数较小，灯泡不发光，说明电路既不存在断路也不存在短路，而是电路电阻太大，接下来正确的操作是：移动滑动变阻器的滑片，继续实验．
（3）当灯泡电压为额定电压时，灯正常发光；确定电流表的量程与最小分度值，根据图示电流表读数；已知灯泡的电压U、电流I，由P=UI求灯泡功率．正确操作，闭合电键时滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器最大阻值，由电流表读电流值，由P=UI求出灯泡功率；由欧姆定律求出刚闭合开关时，滑动变阻器两端的电压，然后根据滑动变阻器电压判断电源电压．

解答：解：（1）串联在电路中的是电流表，并联在灯泡两端的是电压表，电路图如图所示．
（2）电流表有示数但示数较小，灯泡不发光，说明电路既不存在断路也不存在短路，而是电路电阻太大，接下来正确的操作是：移动滑动变阻器的滑片，继续实验，应选a．
（3）当电压表示数为灯泡额定电压U=2.2V时，小灯泡正常发光；电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表的指针位于图16（b）刻度板的中央，则电流表示数I=0.3A，小灯泡功率P=UI=2.2V×0.3A=0.66W．闭合电键时滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器最大阻值R_滑=50Ω，由图知此时电流表示数I'=0.08A，滑动变阻器两端的电压U_滑=IR_滑=0.08A×50Ω=4V，电源电压为1.5V的整数倍，电源电压应大于滑动变阻器电压，因此电源电压U=1.5V×3=4.5V；∵I=

U

R

，∴灯泡正常发光时电流为0.3A，灯泡电阻约为R=

U

I

=

2.2V

0.3A

≈7.3Ω，如果电源电压是6V，则闭合开关时电路电流I=

U

R+R滑最大

=

6V

7.3Ω+50Ω

≈0.1A＞0.08A，不符合题意，因此电源电压是4.5V．
故答案为：（1）电路图如图所示．（2）a；（3）2.2；0.66；4.5．

点评：1、电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路元件两端．
2、当灯泡电压等于额定电压时，等正常发光．
3、对电流表读数，应先确定电流表的量程与分度值．
4、本题解题的关键是注意隐含条件：闭合电键时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值．