Question

小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压是2.5V，电路原理图和实物图如图所示．按实验要求，他测出了一组实验数据，并记录了小灯泡亮度的变化情况，结果如下表所示：

电压/V	2.00	2.50	2.80
电流/A	0.27	0.30	0.32
亮度变化	暗→亮

（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整．则小灯泡额定功率是______W．
（2）闭合开关，接通电路后，电流表、电压表工作正常，示数均不为零．移动滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针不随着发生变化，则可能的原因是______．
（3）改正电路后进行实验，测得某次实验结果如图所示，此时电流表的示数为______A，电压表的示数为______V．

（4）在实验（3）中，你认为该同学的实验操作不妥之处是______，改进的办法是______．还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而______．
（5）小明完成实验整理好器材离开后，他的伙伴小刚接着做同样的实验，小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想有下面几种可能：A．可能是灯丝断了B．可能是变阻器断路C．可能是小灯泡短路D．可能是电流表断路
根据小刚的猜想，借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数情况填入下表．

猜想	电流表的读数	电压表的读数
如果A成立
如果C成立

（6）小刚解决疑问后，忽然发现电压表0～3V档量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率．他仔细观察电路，发现电源电压为6V，请你帮小刚设计一个电路，把电路图画在虚线框内．按照新设计的电路图，在测定小灯泡的额定功率时，应调节滑动变阻器，使电压表读数为______V．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联，注意正负接线柱的连接；滑动变阻器一上一下的串联在电路中；额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（2）在连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电表示数都不变，说明滑动变阻器都接到上面或下面两个接线柱上．
（3）根据电压表、电流表的量程和分度值读出电表的示数．
（4）电流表的指针偏转太小，说明量程选择太大；计算每次的灯丝的电阻后，分析灯丝的温度与电阻的关系．
（5）小灯泡串联在电路中，如果灯丝断了，电路处于开路状态，电流表没有示数，而电压表只能测电源电压；
小灯泡短路时，电流表示数较大，电压表无示数．
（6）假如电压表0～3V量程已损坏，可用0～15V的量程，不过要将电压表与滑动变阻器并联，当电压表的示数等于6V-2.5V=3.5V时，灯两端的电压就是2.5V，灯正常发光．
解答：解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V的量程，且与灯泡并联，电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下图所示：

由表中数据可知，灯泡的额定功率P=UI=2.50V×0.30A=0.75W．
（2）无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变；移动滑动变阻器滑片，电表示数都不变，说明变阻器下面两接线柱接入电路．
（3）电流表选择的量程为0～3A，分度值为0.1A，所以电流表的示数为0.2A；
电压表选择的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以电压表的示数为1.2V．
（4）电流表量程选择太大，应改用小量的电流表；由R=分别计算每次的电阻，得到的电阻分别为：7.4Ω、8.3Ω、8.75Ω，故当电压增大时，电流也增大，实际功率增大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大．
（5）A如果灯丝断了，整个电路开路，此时电流表示数为0，而电压表的示数接近电源电压；
C如果小灯泡短路，电压表两端相当于用一根导线连接起来，故电压表的示数将为0，而电流表的示数较大，
填表如下；

猜想	电流表的读数	电压表的读数
如果A成立		接近电源电压
如果C成立	较大

（6）将电压表与滑动变阻器并联，当电压表的示数等于6V-2.5V=3.5V时，灯两端的电压就是2.5V，灯正常发光．电路图如下图所示．

故答案为：（1）如上图所示；0.75；（2）变阻器下面或上面两接线柱接入电路；（3）0.2，1.2；（4）电流表量程选择太大；应改用小量的电流表；变大；（5）如上表所示；（6）新设计的电路如上图所示；3.5．
点评：本题考查的知识点较广，涉及了实验题中的各项知识，对学生的知识掌握能力有了更高的要求，同时，该题又不同于以往的实验题，它既有对基础知识的考查，又有对知识的变通应用，特别是第（6）问，要灵活的运用串联电路的电压特点．