题目内容
4．小明设计的“测定小灯泡额定功率”实验电路如图（甲）所示．电源电压为9V，小灯泡的额定电压为3.0V，其电阻约为10Ω，可供选择的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和50Ω．
（1）小明应选择的滑动变阻器是R2（选填“R1“或“R2”）
（2）请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图丙所示，则小灯泡的额定功率是1.2W．
（4）小霞组电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现的故障为灯泡断路．
分析 （1）求出灯泡正常发光时的电路电流，由串联电路电压特点求出滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器的规格．
（2）根据灯泡的额定电压选择电压表量程，把滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，注意电压表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器要接一上一下两个接线柱．
（3）根据图丙确定电流表的量程与最小分度值，读出电流表读数，然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率．
（4）电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，说明电路断路；电压表有示数且等于电源电压，电压表与灯泡并联，说明断路位置在灯泡处．
解答 解：（1）泡正常发光时，电流约为I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=9V-3V=6V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω＞10Ω，
因此滑动变阻器应选R2．
（2）灯泡额定电压是3V，电压表选0～3V量程，滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示．
（3）由图丙知，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.4A，灯泡额定功率P=UI=3.0V×0.4A=1.2W．
（4）小霞组电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现的故障为灯泡断路．
故答案为：（1）R2；（2）电路图如图所示；（3）1.2；（4）灯泡断路．
点评 此题是测量灯泡的电功率实验，考查了电压表、电流表的连接及读数，同时考查了电阻及电功率的计算，其中还涉及到了电路故障的分析及实验数据的分析．
| A． | 使用测电笔时，手不要接触笔尾金属体，以免触电 | |
| B． | 更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关 | |
| C． | 发现高压输电线掉落在地面上时，可以走近用木棍挑开 | |
| D． | 家中空气开关跳闸（断开）后马上将其闭合 |
| A． |  乒乓球拍上粘有一层橡胶 | |
| B． |  足球守门员的手套上粘有橡胶 | |
| C． |  拔河比赛时队员用力抓紧绳子 | |
| D． |  冰壶运动员用刷子将冰面磨得更光滑 |
| A． | 一个中学生体重约为5000N | |
| B． | 中学生正常行走的速度约为5km/h | |
| C． | 教空里一盏日光灯的工作电流约为2A | |
| D． | 教室里一张课桌的高度约为150cm |
| A． | 木质筷子 | B． | 铁锅 | C． | 不锈钢盆 | D． | 食盐水 |