Question

12．如图1所示的实验器材，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，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮．

（1）按要求连接实物图．
（2）画出相应的电路图．
（3）连接电路时开关应处于断开（填“断开”或“闭合”）状态，变阻器的滑片应处于阻值最大（填“最大”或“最小”）处．
（4）若闭合开关灯不亮，但电压表示数约等电源电压，此时故障可能是灯泡断路；
（5）将电路连接无误后，闭合开关，电压表和电流表的示数如图2所示，则通过灯丝的电流为0.2A，小灯泡两端的电压为1.2V，小灯泡的电阻为6Ω．
（6）利用本实验的器材，你还能进行的实验有测量灯泡的电功率．（写出一个实验即可）

Answer 1

分析 （1）电压表与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）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；
（5）根据电表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出小灯泡的电阻；
（6）知道灯泡两端的电压和通过的电流，根据P=UI可求灯泡的电功率．

解答 解：（1）电压表与灯泡并联，电路中电流约为0.5A说明电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联，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：

（2）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：

（3）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处；
（4）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；
（5）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，灯泡两端的电压为1.2V，
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯丝的电流为0.2A，
则小灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.2A}$=6Ω；
（6）根据P=UI可知，利用本实验的器材还可以测量灯泡的电功率．
故答案为：
（1）实物图的连接如上图所示；
（2）电路图如上图所示；
（3）断开；最大；
（4）灯泡断路；
（5）0.2；1.2；6；
（6）测量灯泡的电功率．

点评 本题考查了实物图的连接和画出电路图、实验的注意事项、电路故障的判断、电表的读数和欧姆定律的应用，明白伏安法电路的特点是解决问题的关键，要注意实物图和电路图的一一对应性．