Question

9．一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A．小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，二个规格分别为“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为12V）．
（1）通过分析小明应选用规格为100Ω0.5A的滑动变阻器．
（2）小明设计了如图所示电路图，实物图也已连接了部分电路．请你根据电路图补上两根导线，将电路连接完整．

（3）小明选择了滑动变阻器，并完成了电路连接，且操作均正确，闭合开关后发现灯泡没有发光，电流表有示数，则以下分析和操作正确的是③．
①可能是小灯泡断路   ②可能是小灯泡短路
③应先调节滑动变阻器   ④应先更换小灯泡
（4）小明通过调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，并获得了小灯泡的额定功率，你认为他判断小灯泡正常发光的依据是观察电压表示数达到了6V．
（5）最后，小明还想利用该电路图来探究电流与电压的关系，能实现吗？否（“能”、“否”）．

Answer 1

分析 （1）由题根据串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常工作时滑动变阻器连入的阻值，从而选择合适的滑动变阻器；
（2）本实验中，滑动变阻器与灯泡应串联，由此连接电路；
（3）电流表有示数说明电路是通路，灯泡不亮可能是电流中电流过小，由此分析应用进行的操作；
（4）灯泡正常工作时，它两端电压等于额定电压，由此可知判断的依据；
（5）灯泡电阻会随温度升高而增大，由此可知此图能否探究电流与电压的关系．

解答 解：
（1）由题知，灯泡正常工作时的电压为6V，电流约为0.3A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{12V-6V}{0.3A}$=20Ω，故选用“100Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）测灯泡的额定功率的实验中，滑动变阻器与灯泡应串联，且一上一下接，如图所示：
；
（3）正确连接电路，操作正确，电流表有示数说明电路是通路，灯泡不亮可能是电流中电流过小，所以可以先调节滑动变阻器，看灯泡是否能发光，故选③；
（4）灯泡正常工作时，它两端电压等于额定电压，由此可知他判断的依据是观察电压表示数达到了6V；
（5）电流与电压和电阻有关，所以探究电流与电压的关系时应控制电阻不变，而灯泡电阻会随温度升高而增大，所以不能用该电路图来探究电流与电压的关系．
故答案为：（1）100Ω 0.5A；（2）见上图；（3）③；（4）观察电压表示数达到了6V；（5）否．

点评 此题是测定小灯泡的电功率的实验，综合考查了串联电路特点和欧姆定律应用，电路的连接、实验的操作等．这些都是常考的问题，一定要掌握好．