Question

16．在“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為3.8V，燈絲電阻約為12Ω，如圖：

（1）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片P置于B端．
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)燈L不亮，現(xiàn)已確定是燈L的短路或斷路引起的，為了檢測(cè)是哪一種故障，小羽和同學(xué)做了如圖丙的檢測(cè)電路，將故障電路的開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，分別把M、N接到燈泡的兩個(gè)接線柱上．若檢測(cè)燈亮，則故障是斷路．若檢測(cè)燈不亮，則故障是短路．（選填“短路”“斷路”）
（3）排除故障后，閉合開(kāi)光電流表示數(shù)為2.5V，應(yīng)將滑片P向B端移動(dòng)，直到小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為如圖乙為0.2A，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為19Ω，額定功率為0.76W，通電5min，小燈泡消耗的電能是228J．

Answer 1

分析 （1）據(jù)課本知識(shí)可知，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)該出最大阻值處；
（2）斷開(kāi)的電路無(wú)電流；發(fā)生短路時(shí)，不僅有電流，且電流很大，據(jù)此分析即可判斷；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)確定滑片移動(dòng)的方向；
當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出燈絲的電阻，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率，根據(jù)W=Pt求出燈泡消耗的電能．

解答 解：（1）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處，據(jù)圖可知滑片P置于B端；
（2）據(jù)題意可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)燈L不亮，現(xiàn)已確定是燈L的短路或斷路引起的，如圖丙的檢測(cè)電路，將故障電路的開(kāi)關(guān)S閉合，分別把M、N接到燈泡的兩個(gè)接線柱上．若檢測(cè)燈亮，則說(shuō)明電流是通過(guò)檢測(cè)燈泡的，則故障是燈泡斷路．若檢測(cè)燈不亮，即說(shuō)明沒(méi)有電流通過(guò)檢測(cè)燈泡，即說(shuō)明此時(shí)小燈泡發(fā)生短路；
（3）此時(shí)燈泡的電壓小于額定電壓，因?yàn)榇��?lián)電路起分壓作用，所以閉合開(kāi)關(guān)后，滑動(dòng)變阻器兩端電壓需減小，即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值需減小，故將滑片P向B端移動(dòng)；
小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓表示數(shù)應(yīng)為3.8V時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A；
則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.2A}$=19Ω；
額定功率：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W；
通電5min，小燈泡消耗的電能：W=Pt=0.76W×5×60s=228J；
故答案為：（1）B；（2）斷路；短路；（3）B；0.2；19；0.76；228．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物圖和電路圖的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、求燈泡的電阻和額定電壓，分析電路故障時(shí)，考慮問(wèn)題要全面，盡可能找出各種可能的故障原因，然后綜合分析得出結(jié)論；應(yīng)知道燈泡在額定電壓下的功率是額定功率．