Question

12．在用電流表、電壓表測小燈泡功率的實驗時，小燈泡上標有“3.5V”字樣，小紅設(shè)計并連接了部分實驗電路，如圖1乙所示．

（1）請幫助小紅在圖1乙中完成實驗電路的連接．
（2）連接完實驗電路后，小紅閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮、電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)，請你幫助小紅分析電路出現(xiàn)故障的原因：小燈泡斷路．
（3）排除問題后，小紅調(diào)節(jié)滑動變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖1甲所示，則小燈泡的額定功率為1.05W．
（4）假若電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電源電壓為4.5V且穩(wěn)定不變，仍利用現(xiàn)有的器材完成實驗，你認為正確的操作方法是電壓表測量滑動變阻器的電壓，使得電壓表是1V即可．
（5）若想繼續(xù)探究I與U關(guān)系的實驗，則應該選擇下面如圖2所示兩種電路圖中的甲電路圖，你的理由是想探究I與U關(guān)系的實驗，應該保持R不變，故據(jù)圖可知，乙圖中的小燈泡的電阻是隨著溫度變化的，而甲圖中使用的是定值電阻，其阻值是不變的，故選甲圖．

Answer 1

分析 （1）據(jù)題可知，電壓表應該并聯(lián)在燈泡兩端，應該選擇大量程，而電流表應該串聯(lián)在電路中，據(jù)圖可知，應該選擇小量程；
（2）燈泡不亮、電流表無示數(shù)，則電路某處斷路，電壓表接近于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）讀出電流表的示數(shù)，據(jù)P=UI計算即可；
（4）當燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓為4.5V-3.5V=1V，若電壓表的大量程損壞，可將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)．
（5）想探究I與U關(guān)系的實驗，應該保持R不變，所以從R是否變化的角度分析即可判斷．

解答 解：（1）據(jù)題可知，電壓表應該并聯(lián)在燈泡兩端，應該選擇大量程，而電流表應該串聯(lián)在電路中，據(jù)圖可知，應該選擇小量程，如下圖所示：

（2）燈泡不亮、電流表無示數(shù)，說明電路某處斷路，電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）此時電流表選擇小量程，故電流表的示數(shù)是0.3A，故此時燈泡的功率是：P=UI=3.5V×0.3A=1.05W；
（4）電壓表的大量程已損壞，當燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓為4.5V-3.5V=1V，可將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)．
（5）想探究I與U關(guān)系的實驗，應該保持R不變，故據(jù)圖可知，乙圖中的小燈泡的電阻是隨著溫度變化的，而甲圖中使用的是定值電阻，其阻值是不變的，故選甲圖．
故答案為：（1）見上圖；（2）小燈泡斷路；（3）1.05；（4）電壓表測量滑動變阻器的電壓，使得電壓表是1V；
（5）甲；想探究I與U關(guān)系的實驗，應該保持R不變，故據(jù)圖可知，乙圖中的小燈泡的電阻是隨著溫度變化的，而甲圖中使用的是定值電阻，其阻值是不變的，故選甲圖；

點評 此題是測量燈泡的額定功率實驗，考查了實物電路的連接及電路圖的畫法，注意電壓表量程的選擇和滑動變阻器的接線方法，同時考查了額定功率的計算及串聯(lián)電路中的電壓分配關(guān)系．