Question

20．如圖所示，是測(cè)定額定電壓為3V的小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)的電路圖．
（1）欲使滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮．請(qǐng)你用筆畫線信替導(dǎo)線將所示的電路連接完整．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)為2V，為了測(cè)量小燈泡的額定功率應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片P向左端移動(dòng)，使電壓表的讀數(shù)為3V．
（3）另一名同學(xué)在連接好電路后，閉合開關(guān)以后發(fā)現(xiàn)電流表幾乎不動(dòng)，小燈泡不亮，電壓表的讀數(shù)幾乎為電源電壓，其原因是小燈泡處斷路．
（4）還有一名同學(xué)在連接好電路后，閉合開關(guān)，小燈泡很亮，且移動(dòng)滑片P時(shí)，電流表、電壓表讀數(shù)無(wú)變化，其原因是滑動(dòng)變阻器上面兩個(gè)接線柱接入電路中．
（5）完成下表的數(shù)據(jù)：

	電壓U/V	電流I/A	小燈泡的額定功率P/W
1		0.15
2	3	0.3

（6）此小燈泡的電阻為10Ω．（不考慮溫度影響）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，滑動(dòng)變阻器需要串聯(lián)在電路中，并且滑片處于阻值最大處，接線時(shí)一上一下；據(jù)此分析連接電路；
（2）根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入電路的實(shí)際電阻判斷應(yīng)如何移動(dòng)滑片；直到電壓表示數(shù)等于燈泡的額定電壓．
（3）燈泡不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，說明電路為開路，根據(jù)電壓表的情況確定斷路位置．
（4）燈泡很亮，并且移動(dòng)滑片，電流表、電壓表示數(shù)都不變，說明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，并且滑片不會(huì)起到調(diào)節(jié)電阻的作用．
（5）電阻一定時(shí)，電阻兩端的電壓與電流成正比；從表中讀出燈泡的額定電壓和額定電流，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（6）根據(jù)表中的一組數(shù)據(jù)，利用R=$\frac{U}{I}$求出電阻大�。�

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要求，結(jié)合電路元件的使用規(guī)則，連接電路如下圖：

（2）燈泡兩端的電壓只有2V，小于額定電壓，因此需使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，故應(yīng)向左移動(dòng)滑片，使燈泡電壓達(dá)到額定電壓U=3V．
（3）燈泡不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，說明電路開路，又因?yàn)殡妷菏緮?shù)等于電源電壓，則故障為小燈泡處斷路．
（4）燈泡很亮，說明電路中的電流較大，又因?yàn)橐苿?dòng)滑片，電壓表、電流表示數(shù)不變，說明將滑動(dòng)變阻器上面兩個(gè)接線柱接入電路中．
（5）電阻一定時(shí)，電阻兩端的電壓與電流成正比；因?yàn)楫?dāng)燈泡兩端電壓為3V時(shí)，通過的電流為0.3A，則當(dāng)通過燈泡電流為0.15A時(shí)，燈泡兩端電壓為1.5V；
從表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過燈泡的電流為0.3A，故燈泡的額定功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W．
（6）燈絲的電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）左；3；（3）小燈泡處斷路；（4）滑動(dòng)變阻器上面兩個(gè)接線柱接入電路中；（5）1.5；0.9；（6）10Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了實(shí)物圖的連接、電壓表量程的選擇、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、電流表的讀數(shù)和電功率的計(jì)算、燈絲電阻與溫度的關(guān)系等，涉及到的知識(shí)較多，綜合性很強(qiáng)，給解題帶來難度．