Question

【題目】在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，電源電壓6V，小燈泡L的額定電壓是2.5V，電阻大約10Ω左右，可供選用的滑動(dòng)變阻器R1和R2的最大阻值分別為10Ω、50Ω，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。

（1）應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________

（2）電路正確連接后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但是電流表有示數(shù)，接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是_____ (填序號(hào)).

A．更換小燈泡 B．檢查電路是否斷路

C．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片 D．向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片

（3）圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的U-I圖像。根據(jù)圖像信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是________ W．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，小燈泡的電阻將________ （選填變大、變小或不變）。

（4）繼續(xù)滑動(dòng)滑片小燈泡突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)為0，而電壓表有示數(shù)，那么發(fā)生的故障是_____ ，此時(shí)電壓表的示數(shù)是________ V.

Answer 1

【答案】（1）R2；（2）C；（3）0.5；變大；（4）燈泡開(kāi)路；6．

【解析】

試題（1）要選擇滑動(dòng)變阻器就要知道滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用，本次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的主要作用是保護(hù)電路，調(diào)節(jié)電壓讓燈泡能夠正常發(fā)光。所以求出燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻就可判斷出選擇什么樣的滑動(dòng)變阻器，一般情況下在方便操作的情況下變阻器的電阻越大越好。先根據(jù)燈泡額定電壓和電阻，求出燈泡額定電流即通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流．而滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)．根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，求出燈泡正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，可求出滑動(dòng)變阻器的電阻．

燈泡正常工作時(shí)，燈泡的額定電流：IL=UL/RL=2.5V/10Ω=0.25A，

滑動(dòng)變阻器電壓為：UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V，

滑動(dòng)變阻器電阻為：R=UR/IL=3.5V/0.25A=14Ω．

應(yīng)選擇阻值大于14Ω的電阻，所以選擇滑動(dòng)變阻器R2；

（2）電流表有示數(shù)，燈泡不亮，可能是燈泡被短路也有可能是電流太小造成燈泡的實(shí)際功率太小而不亮。應(yīng)先通過(guò)左移滑片，減小電路電阻，增大電路電流，來(lái)判斷燈泡短路還是電路電流太小造成的燈泡不亮；

（3）根據(jù)圖象得出燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)燈泡的電流，然后根據(jù)P=UI，計(jì)算額定功率．從圖象中看出：燈泡兩端電壓2.5V時(shí)電流為0.2A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．不能用“電阻大約10Ω左右”來(lái)計(jì)算額定功率，因?yàn)檫@個(gè)條件是不準(zhǔn)確的。

滑動(dòng)變阻器是根據(jù)接入電路電阻絲的長(zhǎng)度改變電阻的，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻減小，總電阻減小，電流增大，燈泡電壓增大，燈絲溫度升高，電阻增大；

（4）繼續(xù)左移滑片，滑動(dòng)變阻器的電阻變小，分壓小，燈泡兩端電壓增大超過(guò)燈泡額定電壓，燒斷燈絲，電路斷路，電流表示數(shù)為0，電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)電源電壓，示數(shù)為6V。