Question

11．如圖1甲所示是用電壓表和電流表測量某一小燈泡燈絲正常發(fā)光時的電阻和電功率所用的實物圖，該小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時的電阻約為15Ω．
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路補充完整（要求：①連線不交叉；②滑片向左移，燈泡變暗）；
（2）將滑片置于右（選填“左”或“右）端，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為1.2V，這時應(yīng)向右移動滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V為止，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖1乙所示，小燈泡的額定功率為0.35W；

（3）若閉合開關(guān)時，小燈泡不發(fā)光，但發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)、電壓表無示數(shù)，則電路出現(xiàn)故障原因可能是燈泡短路；
（4）如圖2所示是小剛同學(xué)設(shè)計制作的“三用”電表，其中所用電流表的量程為0～0.6A，電源為兩節(jié)新干電池，利用該裝置可以測量通過用電器的電流、用電器兩端的電壓、導(dǎo)體的電阻．
①將AB串聯(lián)接入電路，開關(guān)S接3，可將該裝置當(dāng)作電流表使用；
②開關(guān)S接1，該裝置可當(dāng)作電壓表使用，若該裝置作為電壓表使用時的量程為0～3V，則定值電阻R₀的阻值為5Ω；
③小剛用“三用”電表測量另一標(biāo)有“2.5V”小燈泡的電阻時，電流表的示數(shù)為0.2A，則此時該燈泡的電阻為15Ω．

Answer 1

分析 （1）伏安法測燈泡電阻與電功率實驗中，燈泡、滑動變阻器、電流表串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流確定電流表量程，據(jù)此連接電路圖，連接電路圖時，注意電表正負(fù)接線柱不要接反．
（2）為保護電路，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于阻值最大處，電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，應(yīng)移動滑動變阻器滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡電壓增大，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓為止．與圖2所示電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率．
（3）常見的電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表可選0～3V量程，因此電流表可選0～0.6A量程，燈泡、滑動變阻器、電流表串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示：

（2）為保護電路，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于B端；電壓表示數(shù)為1.2V，小于燈泡額定電壓，由電路圖可知，應(yīng)向右移動滑片，直到電壓表示數(shù)為燈泡額定電壓2.5V為止；電流表量程是0～0.6A，由圖1所示電流表可知，電流表分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.14A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.14A=0.35W．
（3）閉合開關(guān)，小燈泡不發(fā)光，電路存在斷路或燈泡發(fā)生短路，電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡短路．
（4）①將AB串聯(lián)接入電路，開關(guān)S接3，可將該裝置當(dāng)作電流表使用；
②開關(guān)S接1時，電流表與電阻串聯(lián)，該裝置可當(dāng)作電壓表使用，若該裝置作為電壓表使用時的量程為0～3V，由I=$\frac{U}{R}$可知，定值電阻R₀的阻值：R₀=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V×2}{0.6A}$=5Ω；
③小剛用“三用”電表測量另一標(biāo)有“2.5V”小燈泡的電阻時，電流表的示數(shù)為0.2A，由I=$\frac{U}{R}$可知，此時該燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V×2}{0.2A}$=15Ω；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）右；向右移動滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V為止；0.35；（3）燈泡短路；（4）①3；②5；③15．

點評 本題考查了連接電路圖、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、電表讀數(shù)、設(shè)計實驗電路圖、求燈泡功率等問題；實驗設(shè)計有一定的難度；連接實物圖時應(yīng)注意：①電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反．②注意電壓表、電流表的量程不要接錯．③滑動變阻器的分壓與限流接法，滑片移動時阻值的變化應(yīng)符合題意要求．④作圖要美觀，連線不要交叉．