题目内容

下图甲是某小组同学“测量小灯泡的电功率”的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为6V，正常工作时的电流约为0.3A，现有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，规格为“10Ω 2A”“50Ω 1.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干、电源（电压为12V左右）一个．

（1）图乙已连接了部分电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片右移灯变亮．
（2）你认为该小组应选用规格为的滑动变阻器．
（3）实验电路接好后，合上开关后，某同学发现电路出现故障：灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数；取下灯泡，两表的示数不变，简单而有效解决问题办法是：．
实验序号电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡发光情况
1 3 0.16 暗
2 6 正常发光
3 12 0 不发光
（4）该同学排除故障后闭合开关，滑片P移到某一位置时记录了第1组数据；滑片P继续向右移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如丙图所示，请帮他们将电流表的示数记入表格中空白处；当滑片P移到最右端时，小灯泡闪亮一下后熄灭，然后他们记录了第3组数据；从表中数据可知他们所用的电源电压为V，小灯泡的额定功率为W．

解：（1）滑动变阻器接入右半段，接一上一下各一个接线柱，滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示．
（2）灯泡额定电路约为0.3A，都没有超过两个滑动变阻器允许通过的最大电流，电源电压约为12V，灯泡额定电压为6V，滑动变阻器电压至少为12V-6V=6V，滑动变阻器电阻至少为R= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =20Ω，
因此应选择的变阻器规格为“50Ω 1.5A”．
（3）简单而有效解决问题办法是更换新灯泡．
（4）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A．滑动变阻器接入右半段，滑片滑到右端，灯泡两端实际电压远大于灯泡额定电压．把灯丝烧断，电流表串联在电路中，电流表测电源电压，所以电源电压为12V．灯泡额定功率P=UI=6V×0.3A=1.8W．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）“50Ω 1.5A”；（3）换一个好灯泡；（4）12；1.8．
分析：（1）滑动变阻器串联接入电路，滑片右移灯变亮，说明使用滑动变阻器右半部分，滑动变阻器有4个接线柱，
选择一上一下接线柱接入电路，把滑动变阻器串联在电路中．
（2）滑动变阻器规格的选择要同时考虑滑动变阻器的电阻和电流．滑动变阻器最大电阻稍大于电路中需要的电阻，既能满足电路需要，又能使电路测量值比较准确．滑动变阻器允许通过的电流大于电路最大电流．
（3）电流表无示数，电路断路；灯泡不亮，灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路断路；电压表示数较大，说明电压表与电源两端相连接，电压表并联电路之外无断路；取下灯泡，两表的示数不变；综合分析知电路故障是灯泡断路；简单而有效解决问题办法是更换新灯泡．
（4）电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．
滑动变阻器接入右半段，滑片移到最右端，只有灯泡接入电路，电灯实际电压超过灯泡的额定电压，灯丝烧断，电压表串联在电路中，电压表测电源电压．知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率．
点评：本题通过测灯泡的电功率，考查了实验器材的选择、数据的处理、电路故障的判断等，此类题是今后中考考查的方向，体现了注重学生的实验能力、动手操作能力和处理问题的能力．