Question

【題目】為測(cè)量一只標(biāo)有“6V 0.3A”小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室備有：電壓表（量程0～3V、0﹣15V）一個(gè)、電流表（量程00.6A、0～3A）一個(gè)，“l(fā)OΩ 2A”和“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器各一只，電源（電壓為12V）一個(gè)，開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干，小組同學(xué)通過(guò)討論、交流，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，在根據(jù)實(shí)驗(yàn)電流圖選用實(shí)驗(yàn)器材連接實(shí)物電路時(shí)，同組的三位同學(xué)產(chǎn)生了分歧．
甲同學(xué)：電壓表選用大量程，電流表選用小量程，滑動(dòng)變阻器選用“10Ω　 2A”的．
乙同學(xué)：電壓表選用大量程，電流表選用小量程，滑動(dòng)變阻器選用“50Ω　 1A”的．
丙同學(xué)：電壓表、電流表都選用小量程，滑動(dòng)變阻器選用“50Ω　 1A”的．

（1）你認(rèn)為同學(xué)（選填“甲”、“乙”或“丙”）的觀點(diǎn)是合理的．請(qǐng)以筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物連接起來(lái) ．
（2）請(qǐng)你對(duì)其他兩位同學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估．
（3）連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則出現(xiàn)故障的原因可能是 ．
（4）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片得到了一組電壓和電流的數(shù)據(jù)，并填入設(shè)計(jì)的表格

次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電功率P/W	平均電功率P/W
1	4.8	0.25
2	6	0.3
3	7.5	0.32

這種表格設(shè)計(jì)是否合理？答：（選填“合理”或“不合理”），理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）乙；
（2）解：甲同學(xué)：滑動(dòng)變阻器阻值過(guò)小，小燈泡的實(shí)際電壓總是超過(guò)其額定電壓，燈泡有可能燒壞；丙同學(xué)：電壓表選用量程過(guò)小，無(wú)法指示小燈泡的額定電壓，要使燈光正常發(fā)光會(huì)燒壞電壓表；
（3）小燈泡斷路
（4）不合理；設(shè)計(jì)功率的平均值欄無(wú)意義
【解析】解：（1）由題知，燈泡額定電壓是6V，電壓表選0～15V量程，燈泡額定電流是0.3A，電流表選0～0.6A量程；
燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電壓U滑=U﹣UL=12V﹣6V=6V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R滑= = =30Ω，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選50Ω 1A．故乙同學(xué)的觀點(diǎn)是合理的；
由圖甲知，電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，實(shí)物連接如圖所示：
；（2）由（1）計(jì)算知，甲同學(xué)選用“10Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器，總電阻小于30Ω，滑動(dòng)變阻器阻值過(guò)小，這樣小燈泡的實(shí)際電壓總是超過(guò)其額定電壓，燈泡有可能燒壞；丙同學(xué)電壓表選用小量程，量程過(guò)小，無(wú)法指示小燈泡的額定電壓，要使燈光正常發(fā)光會(huì)燒壞電壓表；（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，可能是電路出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表到電源間是通路，所以故障原因可能是小燈泡斷路了；（4）因?yàn)闊襞菰诓煌�電壓下的�?shí)際功率不同，因此計(jì)算功率的平均值是沒(méi)有意義的，故表格設(shè)計(jì)不合理；
所以答案是：（1）乙；見(jiàn)上圖；（2）甲同學(xué)：滑動(dòng)變阻器阻值過(guò)小，小燈泡的實(shí)際電壓總是超過(guò)其額定電壓，燈泡有可能燒壞；
丙同學(xué)：電壓表選用量程過(guò)小，無(wú)法指示小燈泡的額定電壓，要使燈光正常發(fā)光會(huì)燒壞電壓表；（3）小燈泡斷路；（4）不合理；設(shè)計(jì)功率的平均值欄無(wú)意義．