Question

4．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源為三節(jié)新電池，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”，小燈泡的電阻約為10Ω．

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖1中的實(shí)物電路連接完整．（要求滑片向右移時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變大）
（2）連好電路后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障可能是小燈泡斷路（或燈座斷路）（寫(xiě)出一種即可）．排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)如圖2所示，為測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖1中滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．
（3）徐同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖3所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是0.5W．
（4）張同學(xué)將圖1中的小燈泡更換成定值電阻，并正確連接好電路，利用這一電路他還可以完成的實(shí)驗(yàn)是探究電流與電壓的關(guān)系．（舉一例）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑片向右移時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變大確定變阻器接線(xiàn)柱的連接；求出燈正常工作時(shí)的電流大小，確定電流表量程的選擇；
（2）小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連通，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)圖3找出額定電壓對(duì)應(yīng)的電流大小，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（4）已知電阻值（保持不變），電路可測(cè)電阻兩端的電壓，電流表可測(cè)通過(guò)電阻的電流，據(jù)此判斷可完成哪個(gè)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程，正常發(fā)光時(shí)燈的電流I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表選用小量程，因要求滑片向右移時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變大，所以應(yīng)將滑片以左電阻絲連入電路中，如下圖所示：

（2）連好電路后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連通，則故障可能是小燈泡斷路或燈座斷路導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中；
因電壓表示數(shù)小于額定電壓，所以要增大燈的電壓減小變阻器的分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，所以滑片向A端移動(dòng)；
（3）根據(jù)圖3，燈在額定電壓下的電流為0.2A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）把小燈泡換成定值電阻后，電阻阻值R一定，由電壓表可測(cè)出電阻兩端的電壓U，電流表可測(cè)流過(guò)電阻的電流，因此利用該電路可完成“探究電流與電壓的關(guān)系”關(guān)系實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）小燈泡斷路（或燈座斷路）；A；
（3）0.5；
（4）探究電流與電壓的關(guān)系．．

點(diǎn)評(píng) 本題將測(cè)量燈的電功率實(shí)驗(yàn)與探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)橫向?qū)Ρ龋�考查電路的連接，常見(jiàn)故障的分析、操作的過(guò)程、電功率的計(jì)算、控制變量法等知識(shí)，是中考的熱點(diǎn)問(wèn)題，要熟練掌握．