Question

20．在伏安法測小燈泡電阻的實驗中，小紅所使用的小燈泡的額定電壓是2.5V，可選用的滑動變阻器有“20Ω，1A”和“30Ω，1A”兩種規(guī)格．
小紅正確連接好電路，操作方法正確．閉合開關(guān)后，記錄了第1組數(shù)據(jù)．移動變阻器的滑片，當小燈泡正常發(fā)光時記錄了第2組數(shù)據(jù)．當繼續(xù)移動滑片到某一位置時，小燈泡突然熄滅，觀察此時電壓表和電流表的示數(shù)，并記錄了第3組數(shù)據(jù)．如表所示．

實驗序號	電壓表示數(shù)	電流表示數(shù)	小燈泡亮暗程度
1	1.3V	0.16A	暗
2	2.5V	0.25A	正常發(fā)光
3	4.5V	0A	熄滅

（1）實驗中，小燈泡突然熄滅，是因為小燈泡出現(xiàn)了斷路（選填“短路”或“斷路”）故障．
（2）小燈泡正常發(fā)光時的電阻是10Ω．
（3）實驗中，小紅把規(guī)格為“30Ω，1A”的滑動變阻器連入了電路．

Answer 1

分析 （1）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡斷路或燈泡之外的電路斷路；電壓表有示數(shù)，與電壓表并聯(lián)的燈泡不可能短路，電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路．由此分析故障的原因；
（2）由燈泡正常發(fā)的電壓和電流值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算燈泡電阻；
（3）由表格第三次數(shù)據(jù)可知電源電壓，由串聯(lián)電路的特點求出滑動變阻器兩端的電壓，由歐姆定律求出燈泡發(fā)光較暗時滑動變阻器的阻值，根據(jù)該阻值選擇滑動變阻器．

解答 解：（1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極之間是通路，故障在燈泡上，電流表沒有示數(shù)，說明燈泡沒有短路，則故障的原因是燈泡斷路；
（2）由表格燈泡正常發(fā)光時的電流I=0.25A，所以此時燈泡R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（3）當燈泡斷路時，電壓表示數(shù)等于電源電壓，即U=4.5V．燈泡發(fā)光較暗時，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_燈=4.5V-1.3V=3.2V，滑動變阻器阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.2V}{0.16A}$=20Ω，滑動變阻器的最大電阻應(yīng)該大于20Ω，故選擇滑動變阻器的規(guī)格是“30Ω，1A”．
故答案為：（1）斷路；（2）10；（3）“30Ω，1A”．

點評 本題考查了電路故障分析、由歐姆定律求燈泡阻值、滑動變阻器的選擇等，是實驗的常考內(nèi)容，應(yīng)掌握這些問題的解題方法．