【答案】
分析:(1)測小燈泡的功率所需器材為電源、開關(guān)、電流表、電壓表、燈泡、滑動變阻器等;其原理是用電壓表測量燈泡兩端電壓,電流表測量電路中電流,滑動變阻器不僅起到保護(hù)電路的作用,還可以測量小燈泡在不同電壓下的實際功率.
(2)根據(jù)滑動變阻器接入電路的實際電阻判斷應(yīng)如何移動滑片;直到電壓表示數(shù)等于燈泡的額定電壓下.
(3)電流表指針迅速擺動到最大刻度,說明電路電流過大,造成電路電流過大的原因可能是:電流表A量程過小;滑動變阻器處于最小值.
(4)燈泡不亮,電流表指針幾乎不動,說明電路為開路,根據(jù)電壓表的情況確定斷路位置.
(5)燈泡很亮,并且移動滑片,電流表、電壓表示數(shù)都不變,說明滑動變阻器接入電路的電阻最小,并且滑片不會起到調(diào)節(jié)電阻的作用.
(6)電阻一定時,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;
(7)根據(jù)表中的一組數(shù)據(jù),利用R=
求出電阻大小.
解答:解:(1)將電流表與燈泡、開關(guān)、滑動變阻器串聯(lián),電壓表與燈泡并聯(lián).電路圖如圖:
(2)燈泡兩端的電壓只有2V,小于額定電壓,因此需使滑動變阻器接入電路的電阻減小,故應(yīng)向左移動滑片,使燈泡電壓達(dá)到額定電壓U=3V.
(3)電流表指針迅速擺動到最大刻度,其原因可能是:電流表A量程過小;滑動變阻器處于最小值.
(4)燈泡不亮,電流表指針幾乎不動,說明電路開路,又因為電壓示數(shù)等于電源電壓,則故障為小燈泡處斷路.
(5)燈泡很亮,說明電路中的電流較大,又因為移動滑片,電壓表、電流表示數(shù)不變,說明將滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路中.
(6)電阻一定時,電阻兩端的電壓與電流成正比;因為當(dāng)燈泡兩端電壓為3V時,通過的電流為0.3A,則當(dāng)通過燈泡電流為0.15A時,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,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.
(7)燈絲的電阻為:R=
=
=10Ω.
故答案為:(2)左;3;(3)電流表A量程過小;滑動變阻器處于最小值;(4)小燈泡處斷路;(5)滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路中;(6)1.5;0.9;(7)10Ω.
點評:(1)掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的正確使用,會根據(jù)實驗要求設(shè)計電路圖;
(2)對于故障問題,在連接好電路,剛剛閉合開關(guān)時,燈泡不亮,可能是電流太小,可能是燈泡斷路或短路.
(3)熟練掌握歐姆定律和額定功率的計算.