5. 按如图所示的电路测量额定电压为 2.5 V 的灯泡的额定功率。
(1) ③ 是
(2)若灯泡的阻值约为 10 Ω,电源由两节干电池串联组成,电流表量程有 0~0.6 A 和 0~3 A 两挡,电压表量程有 0~3 V 和 0~15 V 两挡,则 ③ 表量程应选用

(3)闭合开关,发现灯泡两端的电压只有 1.8 V,滑动变阻器的滑片应向
(1) ③ 是
电压
表,⑥ 是电流
表。(2)若灯泡的阻值约为 10 Ω,电源由两节干电池串联组成,电流表量程有 0~0.6 A 和 0~3 A 两挡,电压表量程有 0~3 V 和 0~15 V 两挡,则 ③ 表量程应选用
0~3V
,⑥ 表量程应选用0~0.6A
。(3)闭合开关,发现灯泡两端的电压只有 1.8 V,滑动变阻器的滑片应向
左
(选填“左”或“右”)端移动,才能使电压表示数为2.5
V,此时灯泡的实际功率就等于额定功率。答案:电压
电流
$0∼3\ \mathrm{V}$
$0∼0.6\ \mathrm{A}$
左
2.5
电流
$0∼3\ \mathrm{V}$
$0∼0.6\ \mathrm{A}$
左
2.5
解析:
【分析】
1. 电表类型判断:依据电压表并联、电流表串联的连接特点,结合图中电表与灯泡的连接方式判断电表类型。
2. 电表量程选择:先根据电源电压和灯泡额定电压确定电压表量程;再通过欧姆定律计算灯泡额定电流,结合电流大小选择合适的电流表量程。
3. 滑动变阻器调节:灯泡两端电压低于额定电压时,需减小滑动变阻器的分压,根据串联电路分压特点,减小滑动变阻器接入电阻,进而判断滑片移动方向,使灯泡电压达到额定值。
【解析】
(1) 由电路连接可知,电表③与灯泡并联,因此是电压表;电表⑥与灯泡串联,因此是电流表。
(2) 电源由两节干电池串联组成,总电压为$1.5\mathrm{V} × 2 = 3\mathrm{V}$,灯泡额定电压为2.5V,所以③表(电压表)量程应选用$0∼3\ \mathrm{V}$;
根据欧姆定律,灯泡的额定电流$I = \frac{U_{\mathrm{额}}}{R} = \frac{2.5\mathrm{V}}{10\Omega} = 0.25\mathrm{A}$,$0.25\mathrm{A} < 0.6\mathrm{A}$,所以⑥表(电流表)量程应选用$0∼0.6\ \mathrm{A}$。
(3) 灯泡两端电压为1.8V,小于额定电压2.5V,要使灯泡两端电压达到额定电压,需减小滑动变阻器接入电路的电阻,减小其分压,因此滑片应向左端移动,直到电压表示数为2.5V,此时灯泡实际功率等于额定功率。
【答案】
(1) 电压;电流
(2) $0∼3\ \mathrm{V}$;$0∼0.6\ \mathrm{A}$
(3) 左;2.5
【知识点】
电表的使用;欧姆定律应用;额定功率测量
【点评】
本题是测灯泡额定功率的基础实验题,涵盖电表判断、量程选择和滑动变阻器调节,需熟练掌握电表使用规则、串联电路分压特点及欧姆定律的应用。
【难度系数】
0.7
1. 电表类型判断:依据电压表并联、电流表串联的连接特点,结合图中电表与灯泡的连接方式判断电表类型。
2. 电表量程选择:先根据电源电压和灯泡额定电压确定电压表量程;再通过欧姆定律计算灯泡额定电流,结合电流大小选择合适的电流表量程。
3. 滑动变阻器调节:灯泡两端电压低于额定电压时,需减小滑动变阻器的分压,根据串联电路分压特点,减小滑动变阻器接入电阻,进而判断滑片移动方向,使灯泡电压达到额定值。
【解析】
(1) 由电路连接可知,电表③与灯泡并联,因此是电压表;电表⑥与灯泡串联,因此是电流表。
(2) 电源由两节干电池串联组成,总电压为$1.5\mathrm{V} × 2 = 3\mathrm{V}$,灯泡额定电压为2.5V,所以③表(电压表)量程应选用$0∼3\ \mathrm{V}$;
根据欧姆定律,灯泡的额定电流$I = \frac{U_{\mathrm{额}}}{R} = \frac{2.5\mathrm{V}}{10\Omega} = 0.25\mathrm{A}$,$0.25\mathrm{A} < 0.6\mathrm{A}$,所以⑥表(电流表)量程应选用$0∼0.6\ \mathrm{A}$。
(3) 灯泡两端电压为1.8V,小于额定电压2.5V,要使灯泡两端电压达到额定电压,需减小滑动变阻器接入电路的电阻,减小其分压,因此滑片应向左端移动,直到电压表示数为2.5V,此时灯泡实际功率等于额定功率。
【答案】
(1) 电压;电流
(2) $0∼3\ \mathrm{V}$;$0∼0.6\ \mathrm{A}$
(3) 左;2.5
【知识点】
电表的使用;欧姆定律应用;额定功率测量
【点评】
本题是测灯泡额定功率的基础实验题,涵盖电表判断、量程选择和滑动变阻器调节,需熟练掌握电表使用规则、串联电路分压特点及欧姆定律的应用。
【难度系数】
0.7
6. 在“测量灯泡的电功率”的实验中,提供的器材有“3.8 V ?A”的灯泡、“10 Ω 1 A”的滑动变阻器、四节新干电池等。
(1)连接电路时,开关应
(2)请用笔画线代替导线,将图(a)中的实物电路连接完整,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大。
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,两电表均无示数。为了查找故障,小明将电压表拆下,在开关闭合状态下,分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时电压表无示数,由此可以肯定,出现故障的元件是
(4)排除故障后继续实验,滑片 P 移到某一位置时,电压表示数如图(b)所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑片 P 向
(5)若用该电路测量规格是“2.5 V 0.3 A”的灯泡的额定功率,需对实验进行适当调整,写出你的做法。
方法一:
方法二:

(1)连接电路时,开关应
断开
。(2)请用笔画线代替导线,将图(a)中的实物电路连接完整,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大。
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,两电表均无示数。为了查找故障,小明将电压表拆下,在开关闭合状态下,分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时电压表无示数,由此可以肯定,出现故障的元件是
开关
。(4)排除故障后继续实验,滑片 P 移到某一位置时,电压表示数如图(b)所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑片 P 向
右
端移动,直至电压表的示数为 3.8 V,若此时电流表示数如图(c)所示,则灯泡的额定功率是1.14
W。(5)若用该电路测量规格是“2.5 V 0.3 A”的灯泡的额定功率,需对实验进行适当调整,写出你的做法。
方法一:
换用最大电阻值较大的滑动变阻器(或串联一个定值电阻)
。方法二:
减少电池的个数
。答案:
断开
开关
右
1.14
换用最大电阻值较大的滑动变阻器(或串联一个定值电阻)
减少电池的个数

断开
开关
右
1.14
换用最大电阻值较大的滑动变阻器(或串联一个定值电阻)
减少电池的个数
解析:
【分析】
这是一道“测量小灯泡电功率”的综合实验题,我们可以分小问逐步分析思考:
1. 第(1)问:从电路连接的安全操作角度思考,连接电路时若开关闭合,易造成短路损坏器材,所以开关必须处于断开状态。
2. 第(2)问:要让滑动变阻器闭合开关时接入电阻最大,需遵循“一上一下”接线原则,且接入的接线柱要与滑片位置最远(电流经过全部电阻丝)。图中滑动变阻器滑片在左端,电源正极已接右上接线柱,因此将电流表的接线柱与滑动变阻器左下接线柱相连,就能让滑动变阻器接入最大电阻。
3. 第(3)问:灯泡不亮且两电表无示数,说明电路是断路故障。通过电压表检测:接电源两端有示数,说明电源正常;接开关两端有示数,说明电压表能通过滑动变阻器、电源形成通路,即开关断路(此时开关断开,电压表接开关两端时能连通电源,有示数;接滑动变阻器两端时,因开关断路无法连通电源,无示数),所以故障元件是开关。
4. 第(4)问:先读电压表示数,电压表用15V量程,示数为4V,大于灯泡额定电压3.8V,根据串联分压原理,要降低灯泡电压,需增大滑动变阻器的接入电阻,因此滑片向右端移动(滑片右移时,滑动变阻器接入的电阻丝变长,电阻变大)。再读电流表示数,电流表用0-0.6A量程,示数为0.3A,最后用P=UI计算额定功率。
5. 第(5)问:现有电源总电压6V,测量“2.5V 0.3A”的灯泡时,滑动变阻器需分担3.5V电压,所需电阻约11.7Ω,大于现有滑动变阻器的10Ω,因此可通过换用更大阻值的滑动变阻器,或减少电池个数降低电源电压来调整。
【解析】
(1) 连接电路时,为避免短路损坏器材,开关应断开。
(2) 实物连接:将电流表的未接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连(连接后滑动变阻器接入全部电阻丝,电阻最大),连接图如下:

(3) 经电压表检测,接电源、开关两端有示数,接滑动变阻器两端无示数,说明开关断路。
(4) 电压表示数4V>3.8V,需增大滑动变阻器电阻,滑片向右端移动;电流表示数为0.3A,灯泡额定功率$P=UI=3.8\mathrm{V}×0.3\mathrm{A}=1.14\mathrm{W}$。
(5) 针对现有滑动变阻器阻值不足的问题:
方法一:换用最大电阻值较大的滑动变阻器(或串联一个定值电阻);
方法二:减少电池的个数。
【答案】
(1) 断开
(2) 实物连接如图所示(连接电流表与滑动变阻器左下接线柱)
(3) 开关
(4) 右;1.14
(5) 换用最大电阻值较大的滑动变阻器(或串联一个定值电阻);减少电池的个数
【知识点】
1. 测量小灯泡的电功率
2. 电路故障分析
3. 串联电路分压原理
【点评】
本题全面考查了测量小灯泡电功率实验的操作规范、故障判断、电表读数、功率计算及实验方案调整,串联电路分压原理的应用是解决实验调整问题的关键,需要学生将电学规律与实验操作结合起来分析。
【难度系数】
0.6
这是一道“测量小灯泡电功率”的综合实验题,我们可以分小问逐步分析思考:
1. 第(1)问:从电路连接的安全操作角度思考,连接电路时若开关闭合,易造成短路损坏器材,所以开关必须处于断开状态。
2. 第(2)问:要让滑动变阻器闭合开关时接入电阻最大,需遵循“一上一下”接线原则,且接入的接线柱要与滑片位置最远(电流经过全部电阻丝)。图中滑动变阻器滑片在左端,电源正极已接右上接线柱,因此将电流表的接线柱与滑动变阻器左下接线柱相连,就能让滑动变阻器接入最大电阻。
3. 第(3)问:灯泡不亮且两电表无示数,说明电路是断路故障。通过电压表检测:接电源两端有示数,说明电源正常;接开关两端有示数,说明电压表能通过滑动变阻器、电源形成通路,即开关断路(此时开关断开,电压表接开关两端时能连通电源,有示数;接滑动变阻器两端时,因开关断路无法连通电源,无示数),所以故障元件是开关。
4. 第(4)问:先读电压表示数,电压表用15V量程,示数为4V,大于灯泡额定电压3.8V,根据串联分压原理,要降低灯泡电压,需增大滑动变阻器的接入电阻,因此滑片向右端移动(滑片右移时,滑动变阻器接入的电阻丝变长,电阻变大)。再读电流表示数,电流表用0-0.6A量程,示数为0.3A,最后用P=UI计算额定功率。
5. 第(5)问:现有电源总电压6V,测量“2.5V 0.3A”的灯泡时,滑动变阻器需分担3.5V电压,所需电阻约11.7Ω,大于现有滑动变阻器的10Ω,因此可通过换用更大阻值的滑动变阻器,或减少电池个数降低电源电压来调整。
【解析】
(1) 连接电路时,为避免短路损坏器材,开关应断开。
(2) 实物连接:将电流表的未接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连(连接后滑动变阻器接入全部电阻丝,电阻最大),连接图如下:

(3) 经电压表检测,接电源、开关两端有示数,接滑动变阻器两端无示数,说明开关断路。
(4) 电压表示数4V>3.8V,需增大滑动变阻器电阻,滑片向右端移动;电流表示数为0.3A,灯泡额定功率$P=UI=3.8\mathrm{V}×0.3\mathrm{A}=1.14\mathrm{W}$。
(5) 针对现有滑动变阻器阻值不足的问题:
方法一:换用最大电阻值较大的滑动变阻器(或串联一个定值电阻);
方法二:减少电池的个数。
【答案】
(1) 断开
(2) 实物连接如图所示(连接电流表与滑动变阻器左下接线柱)
(3) 开关
(4) 右;1.14
(5) 换用最大电阻值较大的滑动变阻器(或串联一个定值电阻);减少电池的个数
【知识点】
1. 测量小灯泡的电功率
2. 电路故障分析
3. 串联电路分压原理
【点评】
本题全面考查了测量小灯泡电功率实验的操作规范、故障判断、电表读数、功率计算及实验方案调整,串联电路分压原理的应用是解决实验调整问题的关键,需要学生将电学规律与实验操作结合起来分析。
【难度系数】
0.6