Question

【題目】小徐同學在“測小燈泡電功率”的實驗中選取了電源、待測小燈泡（標有“3V”字樣）、電流表、電壓表、規格為“10Ω 1A”的滑動變阻器、電鍵和若干導線，他正確連接電路．實驗時，他將滑動變阻器的滑片置于A端，如圖（a）所示．閉合電鍵后，發現電壓表的示數如圖（b）所示，小燈發出明亮的光．接著他移動滑片，繼續實驗，當他將滑片移動至距離A端約四分之一變阻器長度過程中，發現電壓表示數比滑片在A端時逐漸減小約1伏后突然變成0伏．將滑片往回移動一點，電壓表恢復到前面示數．小徐同學思考后判斷是發生斷路故障（選填“小燈”或“滑動變阻器”或“電壓表”），并請求老師幫助．老師檢查器材后確認小徐判斷正確，故障器材上確有一處斷路但其他部分完好．小徐根據已經獲得的信息思考后，沒有要求更換器材，而是調整電路連接方法繼續實驗，并使小燈正常發光，此時電流表示數如圖（c）所示．
①實驗中使用的電源電壓為伏；
②小燈額定電流為安；
③小燈額定功率為瓦；
④小徐發現問題后對電路做出的調整是 ．

Answer 1

【答案】滑動變阻器；4.5；0.3；0.9；將滑動變阻器A端接線改接到B端
【解析】解：他正確連接電路，說明電壓表并聯在燈的兩端： 如果是燈斷路，則電壓表與電源仍連通，電壓表示數為電源電壓，不符合題意；
如果是電壓表斷路，電壓表示數始終為0，不符合題意；
故只能是變阻器電阻絲在A端至約四分之一變阻器長度之間的某個位置有斷點，導致電路斷路；在這個斷點之外電路是連通的，故出現題中的現象，
所以，發現電壓表示數比滑片在A端時逐漸減小約1伏后突然變成0伏．將滑片往回移動一點，電壓表恢復到前面示數．小徐同學思考后判斷是滑動變阻器發生斷路故障；
①電壓表并聯在燈的兩端，實驗時，他將滑動變阻器的滑片置于A端，如圖（a）所示．閉合電鍵后，發現電壓表的示數如圖（b）所示，小燈發出明亮的光，說明此時電路中電流過大，變阻器接入電路中的電阻為0，接著他移動滑片，繼續實驗，當他將滑片移動至距離A端約四分之一變阻器長度過程中，發現電壓表示數比滑片在A端時逐漸減小約1伏后突然變成0伏．由此說明將滑動變阻器的滑片置于A端時，電壓表的示數只能按大量程讀數，分度值為0.5V，示數為4.5V（否則按小量程讀數，電壓表示數為0.9V＜1V）；即電源電壓為4.5V；②因變阻器的規格為“10Ω 1A”，即允許通過的最大電流為1A，故小燈正常發光，此時電流表示數如圖（c）所示，圖中電流表只能選用小量程，分度值為0.3A；③小燈泡的額定功率P=UI=3V×0.3A=0.9W；④變阻器電阻絲的斷點在A﹣四分之一電阻絲之間，
故斷點至B端的電阻絲阻值至少為 ×10Ω=7.5Ω，
因燈的額定電壓為3V，當變阻器分去U滑=U﹣U額=4.5V﹣3V=1.5V的電壓時，
燈正常發光，此時變阻器連入電路中的電阻大小：
R滑= =5Ω＜7.5Ω，
故發現問題后對電路做出的調整是：將滑動變阻器A端接線改接到B端，可使燈正常發光，可測量燈的額定電功率．
所以答案是：滑動變阻器．①4.5；②0.3；③0.9；④將滑動變阻器A端接線改接到B端．
【考點精析】掌握歐姆定律及其應用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．