题目内容

5．小军同学根据如图甲“测量小灯泡功率”，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器标有“10Ω  1A”字样（灯泡额定功率估计为1W）．

（1）如图甲，闭合开关前，滑片应调到a（选填“a”或“b”）端．
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障是灯泡发生短路．
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3.8V时，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.292W．
（4）小军通过移动滑片，测量多组数据，绘制了电流与电压的关系图象，你认为通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系应该是图丙中的A（选填“A”、“B”或“C”）线条，不能（选填“能”或“不能”）用此套器材探究“电流与电阻的关系”．
（5）小红利用上面的器材也做该实验，实验时发现电压表0-15V的量程坏了，但0-3V的量程完好无损，在不换用其他器材的情况下（其他器材没有损坏），她通过认真思考，也能够测量出该灯泡的额定功率，请帮她把如图2的实物图连接完整（连线不能交叉，电表量程要合适）．

分析 （1）滑动变阻器连入电路时应将滑片滑倒电阻最大位置；
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路；电压表无示数，可能是灯泡短路，或电压表并联电路之外存在断路，或者是电压表断路；电流表有示数，说明电路不存在断路；综合分析可知，电路故障是灯泡短路；
（3）弄清楚电流表的量程和分度值，读出电流值，再根据P=UI求出额定功率；
（4）灯泡电阻随温度的升高而增大，根据这个特点进行分析；探究“电流与电阻的关系”实验时，应控制电压不变，改用定值电阻；
（5）电源电压为6V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.8V，滑动变阻器的电压为2.2V＜3V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器的电压．

解答 解：（1）如图甲，闭合开关前，应将滑片滑倒电阻最大位置，即调到a端；
（2）闭合开关后，灯泡不亮，电压表无示数，可能是灯泡短路，或电压表并联电路之外存在断路，电流表有示数，说明电路不存在断路；所以其故障是灯泡短路；
（3）电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其读数为0.34A，
小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.34A=1.292W；
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯丝两端的电压越高，其功率越大，灯丝温度越高，灯丝的电阻越大，所以A线条符合要求；
实验中小灯泡的电阻值随着温度的升高而增大，故不能用此套器材探究“电流与电阻的关系”．
（5）灯泡的额定功率估计为1W，额定电压为3.8V，所以其电流小于0.6A，故电流表选用0.6A量程即可；
灯泡正常发光，即要使灯泡电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时，小灯泡即可正常发光，即可进行实验，如下图：

故答案为：（1）a；（2）灯泡发生短路；（3）1.292；（4）A；不能；（5）如上图．

点评 本题是灯泡额定功率的测量实验，主要考查了变阻器的使用、电路的连接、欧姆定律在串联电路中的应用、灯丝电阻与温度的关系等，考查全面，且有一定难度．

练习册系列答案
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（2）改正电路后，他将测得的数据及计算结果填在下面的表格中． 小灯泡正常发光时的电阻为8.3Ω（保留一位小数）．
实验次数1234
电压U/V1.01.52.02.5
电流I/A0.200.220.260.30
电阻R/Ω5.06.87.7
（3）分析表中的数据发现，四次测量得到灯丝的电阻值变化很大，这说明灯丝的电阻随温度的变化而变化．
（4）小明还想测出一段电炉丝的电阻值，可是在连接电路时发现电流表已被烧坏；请你利用现有器材电压未知的电源（且电源电压不变）、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个，导线若干），帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路．把你设计的实验电路图画在虚线框内（电炉丝的符号为“”）．
20．实验小组的同学在用额定电压为2.5V的小灯泡测量电功率时，他们将用滑动变阻器控制电路，分别测量三种情况下小灯泡的实际功率．
（1）请在图1的虚线框内画出电路图，用笔画线代替导线完成图2的电路的连接．
  
（2）他们将测得的三次事宜按数据填入表中，其中当小灯泡两端的电压是2.5V时，电流表的示数如图3所示，请完成表中的填空．
实验次数灯泡两端电压U/V灯丝电流
I/A		灯泡电功率
P/W		灯泡的亮度
12.00.250.5暗
22.5亮
33.00.300.9很亮
（3）他们分析表中的数据发现，小灯泡的亮度是变化的，小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的．
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（1）请用笔画线表示导线，在图（甲）中将实验电路图连接完整．
（2）在连接电路时，要求先将开关断开、滑动变阻器分别处于阻值最大的位置．
（3）实验时，先在ab间接接入10Ω电阻，移动滑P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流值；再改接l5Ω的电阻，此时滑片P应向c（选填“c”或“d”）端移动，这样移动滑片的目的是：使定值电阻两端的电压保持3V不变．
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