Question

5．下图甲是小明同学“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，规格分别为“10?1A”“50? lA”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．
（2）你认为小明应选用规格为50?lA的滑动变阻器．选用了正确的器材，按照设计的电路进行连接，他刚连完最后一根导线，小灯泡立即发出明亮的光，你认为小明在哪些环节操作不当引起的？连接电路时没断开开关；滑动变阻器没调到最大阻值
（3）小明在正确连接电路后闭合开关，记录了第1组数据；滑片P向右移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为1.8W．当滑片P移到最左端时，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12V．

实验序号	电压表示数/v	电流表示数/A	小灯泡发光情况
l	3	0.18	暗
2	6		正常发光
3	12	0	不发光

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器有4个接线柱，选择一上一下接线柱接入电路，下面的接线柱已经选定，任意选择的C或D，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；
连接完最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，说明连接完最后一根导线，电路立即接通且电路电阻阻值很小，可从连接电路的注意事项入手分析原因．
（3）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；知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率；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．

解答 解：（1）滑动变阻器已经选定下面接线柱，上面任意选择C或D，使滑动变阻器串联在电路中，所以C或D与灯泡右端相连．如图：
；
（2）第1次实验中，灯泡电流为0.18A，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，第1次实验中，灯泡两端电压为3V，滑动变阻器电压至少为12V-3V=9V，
滑动变阻器电阻至少为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.18A}$=50Ω，故应选择的变阻器规格为“5Ω 1A”．
为保护电路，连接实物图时应：①断开开关，②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置． 甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连完最后一根线，电路立即接通且电路电流较大，电路阻值太小，原因是：①连接电路时没断开开关；②滑动变阻器没调到最大阻值．
（3）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；灯泡的额定功率为：P=UI=6V×0.3A=1.8W；
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，电压表测电源电压，所以电源电压为12V．
故答案为：（1）如上图；（2）50? lA；连接电路时没断开开关；滑动变阻器没调到最大阻值；（3）1.8；12．

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．