Question

19．在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，燈泡上標有“3.8V”的字樣，電源電壓恒定6V不變．
（1）請你用筆劃線代替導線，將如圖所示的實物電路連接完整，要求滑片向左移動時燈泡變亮．
（2）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，其故障原因可能是燈泡短路．
（3）排除故障后，開始實驗，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)為2.5V，此時應(yīng)將變阻器滑片向左（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，在移動變阻器滑片的過程中，眼睛應(yīng)注視電壓表（選填“電壓表“或”“電流表”）的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)為0.4A，則燈泡的額定功率為1.52W．
（4）小明同學在小組交流階段認為，本實驗應(yīng)該選擇10Ω0.5A（選填“5Ω 1A”、“10Ω 0.5A”或“20Ω 0.3A”）的滑動變阻器來進行．
（5）在某次調(diào)節(jié)中，滑動變阻器接入電路的阻值變化了△R₁，小燈泡的阻值變化了△R₂，發(fā)現(xiàn)△R₁＞△R₂，則在這次調(diào)節(jié)中燈泡變亮或變暗都有可能（選填“變亮”、“變暗”或“變亮或變暗都有可能”），你的理由是：如果滑動變阻器阻值變小，由于△R₁＞△R₂，即總電阻變小，總電流變大，燈泡變亮；如果滑動變阻器阻值變大，由于△R₁＞△R₂，即總電阻變大，總電流變小，燈泡變暗．．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，當滑動變阻器的滑片向左移動時燈泡變亮說明接入電路的電阻變小，即最下方接線柱必須接入電路中，然后與小燈泡和開關(guān)組成電路；
（2）燈泡不亮，則可能是電路斷路或燈泡的實際功率太小或燈泡短路；電流表仍有示數(shù)，則說明電路未斷路；電壓表讀數(shù)為零，綜合以上分析，則說明燈泡短路；
（3）在額定電壓下燈泡的功率為額定功率，根據(jù)實際電壓和額定電壓關(guān)系，結(jié)合電路圖判斷滑動變阻器移動方向；眼睛注視電壓表，確定調(diào)到了額定電壓，由P=UI計算額定功率；
（4）由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)該阻值選擇滑動變阻器；
（5）根據(jù)電流的變化判斷出總電阻的變化，得出電阻變化的大小關(guān)系．

解答 解：滑動變阻器的左下方接線柱必須接入電路中，任意上方接線柱接入電路中，然后與電源和開關(guān)組成電路，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，電流表有示數(shù)，說明電路為通路；發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表無示數(shù)，則說明燈泡短路或電壓表短路；
（3）燈泡兩端實際電壓為2.5V小于額定電壓3.8V，為了測量額定電壓，電壓表示數(shù)應(yīng)變大，根據(jù)串聯(lián)分壓，滑動變阻器電阻應(yīng)變小，滑片應(yīng)向左滑動；
為了確定燈泡兩端電壓等于額定電壓，眼睛應(yīng)注視電壓表；燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
（4）燈泡正常發(fā)光時電路電流I=0.4A，此時滑動變阻器兩端電壓
U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，由I=$\frac{U}{R}$，可得滑動變阻器接入電路的阻值
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.4A}$=5.5Ω＞5Ω，滑動變阻器應(yīng)選“10Ω 0.5A”．
（5）滑動變阻器接入電路的阻值變化了△R₁，小燈泡的阻值變化了△R₂，發(fā)現(xiàn)△R₁＞△R₂，則在這次調(diào)節(jié)中燈泡變亮或變暗都有可能；如果滑動變阻器阻值變小，由于△R₁＞△R₂，即總電阻變小，總電流變大，燈泡變亮；如果滑動變阻器阻值變大，由于△R₁＞△R₂，即總電阻變大，總電流變小，燈泡變暗．
故答案為：（1）如上圖；    （2）燈泡短路；   （3）左；電壓表；1.52；（4）10Ω 0.5A；（5）變亮或變暗都有可能；如果滑動變阻器阻值變小，由于△R₁＞△R₂，即總電阻變小，總電流變大，燈泡變亮；如果滑動變阻器阻值變大，由于△R₁＞△R₂，即總電阻變大，總電流變小，燈泡變暗．

點評 本題是測量小燈泡電功率的實驗，考查了變阻器的連接、額定功率的計算、電路故障的分析等，考查全面，綜合題．