Question

如图所示实验器材，现用电流表电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流约为0.5A，并用变阻器来改变通过小灯泡的电流，要求滑片像右滑动时灯泡变亮．

（1）根据实物图在虚线框内画出相应的电路图．
（2）连接电路时开关应处于______状态，变阻器滑片应处于______端（填“左”或“右”）
（3）若闭合开关，灯泡不亮，但电压表示数约等于电源电压，此时故障可能是______，如移动滑片P发现两表示数均不变，则原因可能是______．
（4）以上问题全部解决后，发现滑片向右移动，灯泡变亮，则滑动变阻器电阻______，电流表示数______，电压表示数______．（填“变大”“变小”或“不变”）

Answer 1

【答案】分析：（1）电压表灯泡并联测其两端的电压，电流表与灯泡串联测其通过的电流，根据滑片向右滑动时灯泡变亮和一上一下的原则确定滑动变阻器的连接，开关控制电路，串联在电路中；
（2）根据电流流向法按先串后并的原则画出电路图；
（3）在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大值，以免接错，电流过大烧坏用电器；
（4）闭合开关前滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；
a、灯泡不亮，可能是电路断路或灯泡短路或电路中的电流过小，电压表示数约等电源电压说明电压表串联在电路中测电源的电压，即电压表并联的部分断路；
b、根据题意可知，滑动变阻器不起调节作用，根据滑动变阻器的使用方法可以确定其连接的错误所在；
（5）根据滑片的移动确定接入电路中的电阻，再根据欧姆定律确定电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化．
解答：解：电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器向右滑动时灯泡变亮说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，即滑动变阻器右下端的接线柱必须接到电路中，然后把上端的任意接线柱连入电路，开关串联在电路中控制电路．如图所示：

（1）根据电路图可知，从正极开始连接，依次是开关、灯泡、电流表、滑动变阻器串联回到负极，最后电压表并联在灯泡的两端．如图：

（2）为避免接错线路，造成电流过大烧坏用电器，在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值的左端．
（3）a、闭合开关灯不亮，但电压表示数约等电源电压说明电压表并联的部分断路，即电路故障可能是灯泡断路；
b、在使用滑动变阻器时，只有选用一上一下两个接线柱，滑动变阻器才具有调节作用，当同时选用下面两个接线柱时或同时选用上面两个接线柱时滑动变阻器不起调节作用；
（4）滑片向右移动，接入电路中的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可得电路中的电流变大即电流表的示数变大，灯泡两端的电压变大即电压表的示数变大．
故答案为：实物电路图如上图所示；
（1）电路图如上图所示；
（2）断开；左；
（3）灯泡断路；滑动变阻器的下面或上面两个接线柱同时接入电路；
（4）变小；变大；变大．
点评：本题涉及到由题意设计电流图和根据电路图连接实物图的方法、实验的注意事项、电路的动态分析、欧姆定律的应用以及电路故障的判断等，这四个问题是比较典型的类型习题，一定要掌握．