Question

11．如圖1是舒健同學(xué)測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)電路，已知小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）同桌的馬虎同學(xué)按電路原理圖連接了圖1的實(shí)物電路，其中有兩個(gè)元件連接錯(cuò)誤．此時(shí)若閉合開關(guān)，則發(fā)生的現(xiàn)象是燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)．
（2）請(qǐng)你在圖2（甲）中用筆畫線代替導(dǎo)線重新正確連接電路（V₁備用，現(xiàn)不連入），要求：使滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮．
（3）他用3節(jié)新標(biāo)準(zhǔn)干電池作為電源，舒健想，開關(guān)S未閉合時(shí)，開關(guān)兩觸點(diǎn)1、2間有沒(méi)有電壓呢？取電壓表V₁進(jìn)行測(cè)量，則電壓表V₁的示數(shù)為4.5V；此時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，電壓表V₁的示數(shù)不變（填“變大”“不變”或“變小”）；若再用電壓表V₁測(cè)量滑動(dòng)變阻器AB間的電壓，電壓表示數(shù)為0V．
（4）實(shí)驗(yàn)中，電路連接，實(shí)驗(yàn)步驟均正確，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于阻值最大處．閉合開關(guān)S后，電壓表、電流表的示數(shù)如圖2（乙）所示，請(qǐng)讀出它們的示數(shù)并填入表格：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓/V	2.1	2.5	3.0
電流/A	0.12	0.14	0.16
電功率/W	0.25	0.35	0.48

（5）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)知該燈泡的額定功率是0.35W．
（6）聰明的舒健發(fā)現(xiàn)電阻也是變化的，舒健判斷：這說(shuō)明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體中的電流和它兩端的電壓都有關(guān)系，他的判斷是錯(cuò)誤．

Answer 1

分析 （1）電流表與串聯(lián)接入電路，電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并聯(lián)，如果電壓表串聯(lián)在電路總，相當(dāng)于電路斷路；
（2）滑動(dòng)變阻器的接線原則：“一上一下”．滑片右移，燈泡變亮，說(shuō)明電路中電流變大，總電阻變小，滑動(dòng)變阻器電阻變小，滑動(dòng)變阻器下面的接線柱選擇右下接線柱；
（3）電壓表V₁接在開關(guān)兩觸電1、2間，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表示數(shù)為電源電壓，此時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，電壓表V₁的示數(shù)不變，若再用電壓表V₁測(cè)量滑動(dòng)變阻器AB間的電壓，由于開關(guān)斷開，故電壓表示數(shù)為0；
（4）明確電表的量程和分度值可讀出示數(shù)；
（5）根據(jù)功率的公式P=UI再計(jì)算額定功率；
（6）電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小只與材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度四個(gè)因素有關(guān)，與電壓無(wú)關(guān)，與電流也無(wú)關(guān)．

解答 解：（1）由圖1所示實(shí)物圖可知，燈泡與電流表并聯(lián)，電壓表串聯(lián)接入電路，由于電壓表內(nèi)阻很大，電路相當(dāng)于斷路，流過(guò)燈泡的電流為零，電流表示數(shù)為零，燈泡不發(fā)光，電壓表示數(shù)接近電源電壓；
（2）滑片右移，燈泡變亮，電路電流變大，總電阻變小，滑動(dòng)變阻器下面的接線柱選擇右下接線柱；小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，如下圖：

（3）開關(guān)斷開時(shí)，電壓表V₁接在開關(guān)兩觸點(diǎn)1、2間，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表示數(shù)為電源電壓，故示數(shù)為4.5V；此時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，電壓表仍然測(cè)電源電壓，故電壓表V₁的示數(shù)不變；
若再用電壓表V₁測(cè)量滑動(dòng)變阻器AB間的電壓，由于開關(guān)斷開，故電壓表示數(shù)為0；
（4）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于阻值最大處；電壓表0～3V量程，分度值為0.1V，故示數(shù)為2.1V，電流表0～0.6A量程，分度值為0.02A，故示數(shù)為0.12A；
（5）由表可知，當(dāng)U=2.5V，I=0.14A時(shí)，燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.14A=0.35W；
（6）電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小只與材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度四個(gè)因素有關(guān)，與電壓無(wú)關(guān)，與電流也無(wú)關(guān)，故舒健的判斷是錯(cuò)誤的．
故答案為：
（1）燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)；（2）如上圖所示；（3）4.5；不變；0；
（4）阻值最大處；2.1；0.12；（5）0.35；（6）錯(cuò)誤．

點(diǎn)評(píng) 解電壓表和滑動(dòng)變阻器在電路中的正確接法，會(huì)利用電功率的公式進(jìn)行計(jì)算，是解答本題的關(guān)鍵．