Question

17．小王做“測量小燈泡電功率”的實驗所用器材有：標(biāo)有“2.5V'’字樣、正常發(fā)光時阻值約為13Ω 的完全相同的小燈泡兩個，電壓恒為3V 的學(xué)生電源，標(biāo)有“20Ω  1A”的滑動變阻器，電流表，電壓表，開關(guān)及導(dǎo)線若干．

（l）圖甲是實驗電路圖，乙是他的實物連接圖，接線過程中有一處連接錯誤，請在錯誤的接線上打“×”并用筆畫線代替導(dǎo)線進(jìn)行改正，要求改正后滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）按電路圖正確連接后，閉合開關(guān)，燈不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)造成這種現(xiàn)象的原因可能是C（填正確選項前的字母）
A．滑動變阻器斷路      B．開關(guān)接觸不良    C．小燈泡與燈座接觸不良    D．電流表斷路
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，改變滑動變阻器滑片位置，將電壓表和電流表的示數(shù)填入表中．從表中可知小燈泡的額定功率為0.5W．

電壓表的示數(shù)U/V	電流表的示數(shù)I/A	燈泡的功率P/W
1.5	0.16
2.5	0.20
2.8	0.22

（4）若將兩個小燈泡串聯(lián)后直接接在3V電源的兩端，兩燈消耗的總電功率為0.48W．

Answer 1

分析 （1）變阻器接線柱應(yīng)一上一下，根據(jù)要求滑片以左電阻絲連入電路中；
（2）逐一分析四個選項，確定符合題意的答案；
（3）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)P_額=U_額I求燈的額定功率；
（4）根據(jù)分壓原理，得每個燈的電壓，由表中數(shù)據(jù)得出電流大小，根據(jù)P_實=U_實I_實求得兩燈的總功率．

解答 解：（1）原圖的錯誤在于將變阻的上面兩個接線柱同時連入了電路，變阻器沒有變阻的作用，變阻器接線柱應(yīng)一上一上；要求改正后滑動變阻器接入電路的阻值最大，所以滑片以左電阻絲連入電路中，如下圖所示；

（2）A、B、D三個選項，都會造成整個電路斷路，兩表均無示數(shù)，不符合題意；A、B、D均錯誤；
C、小燈泡與燈座接觸不良，即小燈泡所在的支路斷路而造成電壓表串聯(lián)在電路中，因電壓表內(nèi)阻很大，根據(jù)歐姆定律，電路中電流幾乎為0，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)接近電源電壓，C符合題意，C選項正確；
故選C；
（3）由表中數(shù)據(jù)，額定電壓2.5V對應(yīng)的電流為0.2A，燈的額定功率_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）因兩燈相同，電阻相等，根據(jù)分壓原理，兩燈串聯(lián)后，每燈分得的電壓為電源電壓的$\frac{1}{2}$，即1.5V，由表中數(shù)據(jù)此時通過燈的電流，即電路中的電流I_實=0.16A，所以兩燈消耗的總電功率P_實=U_實I_實=3V×0.16A=0.48W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）C；
（3）0.5；
（4）0.48．

點評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的正確連接、常見故障的分析、額定功率的計算、實際功率的計算等知識．因燈的電阻隨溫度的變化而變化，（4）在求解時不能認(rèn)為每燈的電阻為R=13Ω，由P=$\frac{{U}^{2}}{2R}$求是錯誤的．