Question

（2011?南川區(qū)模擬）小東在商店買了一個(gè)只標(biāo)有“2.5V”的手電筒燈泡，為了探明它正常工作時(shí)的電阻和電功率，小東成立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，設(shè)計(jì)了如圖1所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路．電池的電壓為3.0伏，且保持不變．
（1）請(qǐng)指出小東電路連接中的兩個(gè)不當(dāng)之處：
①

電壓表接錯(cuò)（或電壓表直接并在小燈泡兩端）

；
②

電流表量程接入不當(dāng)（電流表應(yīng)選0～0.6A）

．

（2）①請(qǐng)幫小東改正不當(dāng)電路（實(shí)物圖中不必畫改正線），并根據(jù)改正后的實(shí)物圖在圖2虛線框中畫出改正后的電路圖；
②電路正常后，他們分別測(cè)出了小燈泡的幾組電壓和電流值．記錄如下：

電壓（V）	2.0	2.5	2.8
電流（A）	0.20	0.24	0.26

（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答問(wèn)題：
①若小燈泡在2.0V、2.5V、2.8V的電阻分別為R₁、R₂、R₃，小東實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為：正常工作時(shí)的電阻大小R=

1

3

（R₁+R₂+R₃），請(qǐng)你對(duì)小東實(shí)驗(yàn)小組的計(jì)算作出判斷，并說(shuō)明理

錯(cuò)誤，因?yàn)樾�燈泡的電阻與溫度有關(guān)

；
②在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，小東將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中小燈泡的電阻將

變大

（“變大”或“變小”或“不變”）．當(dāng)小東測(cè)出2.8V電壓下的電流后，繼續(xù)移動(dòng)滑片，小燈泡突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)為0，而電壓表有示數(shù)，那么發(fā)生的故障是

小燈泡斷路

，此時(shí)電壓表的示數(shù)是

3.0

V．小東實(shí)驗(yàn)小組分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，認(rèn)為滑動(dòng)變阻器在電路中不僅能改變電路中的電流，而且它還是電路中的一個(gè)保護(hù)電阻，所以在移動(dòng)滑片時(shí)一定要注意

滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為不能為0

．
③小燈泡的額定功率為

0.6

W．此時(shí)的電阻為

10.4

Ω．

Answer 1

分析：（1）在實(shí)物電路的連接中，特別注意電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的接法，注意電流表、電壓表的量程和正負(fù)接線柱的接法，電流表與被測(cè)電路串聯(lián)，電壓表與被測(cè)電路并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器要接一上一下；
（2）根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖，要注意連接的方式和順序；
（3）①根據(jù)燈絲的電阻與溫度有關(guān)進(jìn)行分析；
②判斷滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電流的變化，得出燈絲溫度的變化，判斷電阻的大小變化；
燈泡兩端的電壓過(guò)大燒壞，此時(shí)燈泡處斷路，兩端的電壓會(huì)等于電源電壓；
滑動(dòng)變阻器在電路中起到保護(hù)電路的作用，在移動(dòng)滑片時(shí)不能使滑動(dòng)變阻器的阻值為零；
③根據(jù)表格中數(shù)據(jù)確定額定電壓和電流，根據(jù)P=UI計(jì)算出其額定電功率；
根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出其電阻．

解答：解：（1）①由圖知，電壓表測(cè)量的是燈泡和滑動(dòng)變阻器的總電壓，應(yīng)與燈泡并聯(lián)；
由于電路中的電流不會(huì)很大，所以電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，用0～3A的量程，會(huì)造成讀數(shù)誤差大；
（2）①將電流表的量程改接為0～0.6A，將電壓表與燈泡并聯(lián)，電路如圖所示：
；
（3）①由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以不能求電阻的平均值；
②滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的電阻變小，電路中的電流變大，燈絲的溫度升高，電阻變大；
小燈泡突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)為0，而電壓表有示數(shù)，說(shuō)明燈泡斷路，此時(shí)電壓表的示數(shù)等于電源電壓等于3V；
在移動(dòng)滑片時(shí)一定要注意滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為不能為0；
③由表格中第2組數(shù)據(jù)知，當(dāng)U=2.5V時(shí)，I=0.24A，所以：
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
R=

U

I

=

2.5V

0.24A

=10.4Ω．
故答案為：
（1）①電壓表接錯(cuò)（或電壓表直接并在小燈泡兩端）；②電流表量程接入不當(dāng)（電流表應(yīng)選0～0.6A）；
（2）①電路如圖所示；
（3）①錯(cuò)誤，因?yàn)樾�燈泡的電阻與溫度有關(guān)；②變大；小燈泡斷路；3.0；滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為不能為0；③0.6；10.4．

點(diǎn)評(píng)：此題是測(cè)量燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率和電阻，考查了實(shí)物電路的連接和電路圖的畫法，同時(shí)考查了電功率和電阻的計(jì)算，還涉及到了燈絲電阻與溫度的關(guān)系及電路故障的分析．