Question

【題目】為了測量一個(gè)“12V、5W”的小燈泡在不同電壓下的功率，給定了以下器材，電源：12V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表：0~0.6A，內(nèi)阻可忽略；電壓表：0~15V，內(nèi)阻很大； 滑動(dòng)變阻器：阻值范圍 0~20Ω，允許最大電流 1A； 開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。電路連接如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)要求加在燈泡兩端的電壓可從 0 調(diào)到 12V：

(1)此電路圖沒有連接完，請(qǐng)補(bǔ)充完整電路圖；

（_______）

(2)連接電路時(shí)，要斷開開關(guān)，在閉合開關(guān)之前，變阻器的滑片 P 應(yīng)置于最______端；（選填“左”或“右”）

(3)正確連接好實(shí)驗(yàn)電路，檢查連接無誤后，閉合開關(guān) S，卻發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為 12V，可能發(fā)生的故障是______；

A.滑動(dòng)變阻器處斷路 B.燈座接線短路

C.小燈泡的燈絲斷了 D.開關(guān)接觸不良

(4)某位同學(xué)測得小燈泡的電流電壓圖像如圖乙所示。某次測量時(shí)，電流表指針位置如圖丙所示，電流表讀數(shù)為______A，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為______W。

Answer 1

【答案】 右 C 0.4 2.4

【解析】

(1)[1]在實(shí)驗(yàn)探究中，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)時(shí)，接線柱應(yīng)是“一上一下”的接法，而要求燈泡兩端的電壓可從0調(diào)到12V，那么變阻器還要直接接兩個(gè)下面的接線柱，且與燈泡所在的部分電路并聯(lián)，即變阻器采用分壓式接法。當(dāng)變阻器滑片P置于最右端時(shí)，燈泡被短路，此時(shí)電壓表所測電壓為0，電路中只有變阻器在工作，且接入電路的阻值最大；而P置于最左端時(shí)，與燈泡串聯(lián)的變阻器的阻值為零，此時(shí)電壓表所測電壓為電源12V，所以電路圖連接如下：

(2)[2]在連接電路時(shí)，與燈泡串聯(lián)的變阻器接入電路中的阻值應(yīng)最大，所以P應(yīng)置于最右端。

(3)[3]實(shí)驗(yàn)中，燈泡所在的支路是串聯(lián)連接，出現(xiàn)：燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，表示電路出現(xiàn)斷路，但電壓表與電源連接沒有斷開，則B選項(xiàng)可排除。若是只是變阻器斷路，當(dāng)滑片置于最右端時(shí)，整個(gè)電路都斷路，則電壓表也無示數(shù)，當(dāng)滑片置于最左端時(shí)，兩電表都有示數(shù)，則A選項(xiàng)可排除；若開關(guān)接觸不良，則整個(gè)電路斷路，兩電表無示數(shù)，所以D選項(xiàng)排除；而小燈泡出現(xiàn)斷路時(shí)，電壓表測的電源電壓，所以C選項(xiàng)正確。

(4)[4]由題意知電流表接的是0~0.6A的量程，結(jié)合圖丙知，電流表的讀數(shù)為0.4A。

[5]當(dāng)燈泡的電流為0.4A時(shí)，由圖乙知，此時(shí)燈泡兩端的電壓為6.0V，燈泡此時(shí)的實(shí)際功率

P=UI=6.0V×0.4A=2.4W