Question

9．一個(gè)額定電壓是6V的小燈泡，其正常工作時(shí)通過的電流約為0.3A．小明想測定這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)，二個(gè)規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，電源（電壓為12V）．
（1）通過分析小明應(yīng)選用規(guī)格為100Ω0.5A的滑動(dòng)變阻器．
（2）小明設(shè)計(jì)了如圖所示電路圖，實(shí)物圖也已連接了部分電路．請你根據(jù)電路圖補(bǔ)上兩根導(dǎo)線，將電路連接完整．

（3）小明選擇了滑動(dòng)變阻器，并完成了電路連接，且操作均正確，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)燈泡沒有發(fā)光，電流表有示數(shù)，則以下分析和操作正確的是③．
①可能是小燈泡斷路   ②可能是小燈泡短路
③應(yīng)先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器   ④應(yīng)先更換小燈泡
（4）小明通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，并獲得了小燈泡的額定功率，你認(rèn)為他判斷小燈泡正常發(fā)光的依據(jù)是觀察電壓表示數(shù)達(dá)到了6V．
（5）最后，小明還想利用該電路圖來探究電流與電壓的關(guān)系，能實(shí)現(xiàn)嗎？否（“能”、“否”）．

Answer 1

分析 （1）由題根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算燈泡正常工作時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的阻值，從而選擇合適的滑動(dòng)變阻器；
（2）本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器與燈泡應(yīng)串聯(lián)，由此連接電路；
（3）電流表有示數(shù)說明電路是通路，燈泡不亮可能是電流中電流過小，由此分析應(yīng)用進(jìn)行的操作；
（4）燈泡正常工作時(shí)，它兩端電壓等于額定電壓，由此可知判斷的依據(jù)；
（5）燈泡電阻會(huì)隨溫度升高而增大，由此可知此圖能否探究電流與電壓的關(guān)系．

解答 解：
（1）由題知，燈泡正常工作時(shí)的電壓為6V，電流約為0.3A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{12V-6V}{0.3A}$=20Ω，故選用“100Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器；
（2）測燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器與燈泡應(yīng)串聯(lián)，且一上一下接，如圖所示：
；
（3）正確連接電路，操作正確，電流表有示數(shù)說明電路是通路，燈泡不亮可能是電流中電流過小，所以可以先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，看燈泡是否能發(fā)光，故選③；
（4）燈泡正常工作時(shí)，它兩端電壓等于額定電壓，由此可知他判斷的依據(jù)是觀察電壓表示數(shù)達(dá)到了6V；
（5）電流與電壓和電阻有關(guān)，所以探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制電阻不變，而燈泡電阻會(huì)隨溫度升高而增大，所以不能用該電路圖來探究電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）100Ω 0.5A；（2）見上圖；（3）③；（4）觀察電壓表示數(shù)達(dá)到了6V；（5）否．

點(diǎn)評 此題是測定小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)，綜合考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律應(yīng)用，電路的連接、實(shí)驗(yàn)的操作等．這些都是�？嫉膯栴}，一定要掌握好．