题目内容

在测定一个电阻为10Ω的小灯泡（电阻不随温度变化）功率的实验中，老师给同学们提供了以下器材：电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、开关、电源电压为4.5V且保持不变的电源和滑动变阻器（0?20Ω）各一个，导线若干．

（1）小明连接的电路如图甲所示，图中有两个元件的连接明显错误，分别是和（填写元件名称）．
（2）小明改正电路连接错误后继续进行实验，根据电路和所提供的器材，可以判断出实验过程中通过灯泡的最小电流为A，灯泡两端的最大电压为V，电流表的量程应选0～A．
（3）若小明在移动滑动变阻器滑片的过程中，某次电流表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是A，小灯泡两端的电压是V．
（4）若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验中要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一，则测出的灯泡的实际功率范围只能是W．
（5）该实验的整套装置还可以用于初中电学其它实验，请举出一例．__．

解：（1）由图甲知，电流表的正负接线柱接法错误；
滑动变阻器同时接了下面两个接线柱；
（2）由题意知，电源电压为4.5V，电路中的最大电阻为R_总=R_灯+R_滑=10Ω+20Ω=30Ω；
则I= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.15A；
灯泡两端的最大电压等于电源电压等于4.5V；
电路中的最大电流为I_max= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.45A，所以电流表应选择0～0.6A的量程；
（3）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.2A；
则U_灯=IR_灯=0.2A×10Ω=2V；
（4）由（2）知，电路中的最小电流为0.15A，满偏的三分之一为0.2A，所以电路中的最小电流应达到0.2A，则灯泡的最小电功率：
P_min=I²R=（0.2A）²×10Ω=0.4W；
根据电压表的量程，灯泡两端的最大电压为3V，则灯泡的最大电功率：
P_max= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.9W；
（5）本实验装置还可以用来测量灯泡的电阻．
故答案为：（1）滑动变阻器；电流表；
（2）0.15；4.5；0.6；
（3）0.2；2；
（4）0.4～0.9；
（5）测小灯泡的电阻．
分析：（1）在连接电路中，注意电流表、电压表正负接线柱的接法，滑动变阻器要接一上一下；
（2）确定电源电压，得出灯泡两端的最大电压；
电路中的最大电阻，根据I= $\text{[math]}$ 计算出电路中的最小电流；
根据灯泡的最大电流确定电流表的量程；
（3）根据图乙读出电流表的示数，根据U=IR计算出灯泡两端的电压；读数时注意电流表的量程和分度值；
（4）根据要求确定电路中的最小电流，根据电压表的量程确定灯泡两端的最大电压，从而可以根据公式计算出灯泡的最小电功率和最大电功率，得出电功率的范围；
（5）掌握电学实验电路的联系，此实验电路图是最常用的，可用来测量灯泡的电阻，灯泡的电功率．
点评：此题是测量灯泡的电功率实验，考查了欧姆定律的应用，其中求灯泡的功率范围是此题中的难点，关键是确定灯泡两端的最大电压和最小电流值．