Question

6．小明在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍，电流表有3A和0.6A的两档量程．
（1）请将图的实验电路连接完整．
（2）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量量的选择有如下三种方案．
甲：1.0V 2.0V 3.0V
乙：1.0V 2.5V 4.0V
丙：0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V 3.0V
应该选用丙方案．
（3）小明正确连接电路时，闭合开关，将滑动变阻器滑片从阻值最大端缓慢向阻值最小端滑动，观察到电流表指针偏转角度太小的现象，决定将电流表的大量程改成小量程．

Answer 1

分析 （1）根据实验中电压表所测的最大电压确定电压表的量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，连线时注意滑动变阻器的接法；
（2）灯泡两端电压是0.5V时灯泡开始发光，灯泡正常工作电压是2.5V×1.2=3V，要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可以再稍增大灯两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压三个电压，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额电功率，进行分析比较，据此选择实验方案；
（3）电流表选择的量程过大，电流表指针偏转角度太小，读数误差较大；调节滑动变阻器滑片，电流表指针变化范围小，不便于读数．

解答 解：（1）由于灯泡两端所允许加的最大电压是：2.5V×1.2=3V，因此电压表可选择0～3V量程；
灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示；

（2）要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可以逐渐增大灯泡两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压三个电压，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额电功率，测3次即可，而甲方案没有在额定电压下；乙方案4V会烧坏灯，不可取；综合分析可知，应选用丙方案；
（3）小明正确连接电路时，闭合开关，将滑动变阻器滑片从阻值最大端缓慢向阻值最小端滑动，将电流表的大量程改成小量程，说明实验中电流表选择大量程0～3A，而实际电流太小，没有超过0.6A的小量程，所以会观察的现象是电流表指针偏转角度太小，不便于读数；
故答案为：（1）如上图；（2）丙；（3）电流表指针偏转角度太小．

点评 本题考查了连接实物图、实验操作分析、实验测量方案的选择、实验方案优劣分析等问题；实验中选择实验器材时，实验器材的规格与量程选择要恰当，电表量程不能太大，量程太大，不易读数，读数误差较大，量程太小，容易烧坏电表．