Question

小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压是2.5V，正常工作时电阻的为10Ω，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，如图，按实验要求，他测出了三组实验数据，并记录了小灯泡亮度的变化情况，结果如下表所示：

电压/V	2.00	2.50	2.80
电流/A	0.27	0.30	0.32
亮度变化	暗→亮

（1）请你用笔画线代替异线，将实物图连接完整，根据表格数据，则小灯泡额定功率是

0.75

W．从表格的数据你还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而

增大

（2）若闭合开关，接通电路后，电流表、电压表工作均有示数，但小灯泡发光较暗，移动滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针都不变，则可能的原因是

滑动变阻器连接错误，下面两接线柱同时接入电路

（3）另一组的小华同学使用规格相同的灯泡进行实验，正确测得某次实验结果如图甲、乙，此时电压表的示教为

2.2

V，电流表的示数为

0.24

A．
（4）小明完成实验整理好趁器材离开后，他的伙伴小刚接着做同样的实验，小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关时发现灯不亮，聪明的小刚猜想有下面几种可能：A．可能是灯丝断了；B．可能是变阻器断路；C．可能是小灯泡短路；D．可能是电流表断路．
报据小刚的猜想，借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数情况填入下表．

猜想	电流表的读数	电压表的读数
如果A成立
如果C成立

（5）小刚解决疑问后，忽然发现有一实脸小组的电压表0-3V档量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率．他仔细观察电路，发现电源电压为6V恒定不变，请你帮小刚设计一个电路，把电路图画在虚线框内．按照新设计的电路图，在测定小灯泡的额定功率时，应调节滑动变阻器．使电压表读数为

3.5

V．

Answer 1

分析：（1）将电压表与灯泡并联，滑动变阻器、电流表与灯泡串联，根据灯泡的额定功率判断电压表的量程，计算出灯泡正常发光时的电流大约值，判断电流表的量程；
根据表格中数据确定当U=2.5V时的电流值，计算出其额定功率；
分析电阻的变化，得出灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点；
（2）根据电流表、电压表的示数很小，可知滑动变阻器的阻值很大，又滑动滑片示数不变，可知滑动变阻器接了下面两个接线柱；
（3）根据甲乙得出示数，注意量程和分度值；
（4）小灯泡串联在电路中，如果灯丝断了，电路处于开路状态，电流表没有示数，而电压表只能测电源电压；小灯泡短路时，电流表示数较大，电压表无示数；
（5）假如电压表0～3V量程已损坏，可用0～15V的量程，不过要将电压表与滑动变阻器并联，当电压表的示数等于6V-2.5V=3.5V时，灯两端的电压就是2.5V，灯正常发光．

解答：解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V的量程，且与灯泡并联；
灯泡正常发光时的电流大约为：I=

U

R

=

2.5V

10Ω

，所以电流表应选择0～0.6A的量程，电流从正接线柱流入负接线柱流出；
滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下图所示：
；
由表中数据可知，灯泡的额定功率P=UI=2.50V×0.30A=0.75W；
由表格中数据，根据R=

U

I

分别计算出电阻分析知，灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（2）无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变；移动滑动变阻器滑片，电表示数都不变，说明变阻器下面两接线柱接入电路．
（3）电流表选择的量程为0～3A，分度值为0.1A，所以电流表的示数为0.24A；
电压表选择的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以电压表的示数为2.2V．
（4）A如果灯丝断了，整个电路开路，此时电流表示数为0，而电压表的示数接近电源电压，为6V；
C如果小灯泡短路，电压表两端相当于用一根导线连接起来，故电压表的示数将为0，此时滑动变阻器的阻值为最大值20Ω，所以电流表的示数为I=

U

R

=

6V

20Ω

=0.3A，
填表如下；

猜想	电流表的读数	电压表的读数
如果A成立	0	6V
如果C成立	0.3A	0

（6）将电压表与滑动变阻器并联，当电压表的示数等于6V-2.5V=3.5V时，灯两端的电压就是2.5V，灯正常发光．电路图如下图所示．
．
故答案为：（1）如上图所示；0.75；增大；（2）滑动变阻器连接错误，下面两接线柱同时接入电路；（3）2.2，0.24；（4）电流表量程选择太大；应改用小量程的电流表；变大；（5）如上表所示；（6）新设计的电路如上图所示；3.5．

点评：本题考查的知识点较广，涉及了实验题中的各项知识，对学生的知识掌握能力有了更高的要求，同时，该题又不同于以往的实验题，它既有对基础知识的考查，又有对知识的变通应用，特别是第（6）问，要灵活的运用串联电路的电压特点．