Question

小明家在装修房子期间，准备为书柜安装一个小射灯（下表是小射灯的部分参数）．
小明利用所学的电学知识，决定自己动手安装．把小射灯直接接入家庭电路后，刚一通电，小射灯就烧坏了，经检查，发现还有一个配件忘记安装了，小明通过研究说明书，明白了其中的道理．

额定电压	5V
频率	50赫兹
…	…

（1）请你简要写出小射灯烧坏的原因

加在小射灯两端的电压远大于其额定电压

；通过该事例，你认为在使用和安装用电器方面应该注意：

认真阅读说明书，注意加在用电器两端的电压不能超过其额定电压

．
（2）小明想动手测一个小射灯的额定功率，如图是他设计并连接成的实验电路．此电路有什么错误和不妥之处？（指出两点）
①

电源电压太小

；
②

缺少滑动变阻器

．
（3）在改进实验设计后，要测量小射灯的额定功率，应当调节

滑动变阻器

，当电压表示数为

5

V时，小射灯正常发光．小明正进行实验时，突然小射灯不亮了，这时发现小射灯两端电压为电源电压，可能的故障是：

灯泡断路

；故障排除后小明将实验数据填入表中，请算出小射灯的额定功率是

1.25

W．

实验次数	1	2	3
电压U/V	4	5	6
电流I/A	0.21	0.25	0.30
电功率P/W	0.84	1.25	1.8

Answer 1

分析：（1）从额定电压上分析灯烧坏的原因及分析注意事项；
（2）在设计电路时应注意让灯能正常工作，能控制电路中的电流，并能准确测量，从以上三点可以分析；
（3）要根据滑动变阻器的作用来考虑第一个空的答案．当小灯泡两端实际电压为额定电压时，小射灯正常发光；
（3）①闭合开关时，滑动变阻器滑片处于最大阻值处，电路电阻最大，电流最小，灯泡两端电压最小，要增大灯泡电压，需要最大电路电流，减小电路电阻，通过移动滑片，减小滑动变阻器连入电路的电阻，当小灯泡两端实际电压为额定电压时，小射灯正常发光；
②灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外的电路断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路；电流表示数几乎为零，说明电路电阻特大，可能是灯泡断路，电压表直接串联在电路中；综合分析可知：电路故障原因是灯泡断路．
③根据表中提供的数据，利用P=UI，分别计算电功率．

解答：解：（1）灯之所以烧坏，是因为功率远大于了额定功率，即加在灯泡两端的电压远大于了额定电压，故在安装用电器时一定要认真阅读说明书，注意加在灯上的电压不能超过额定电压；
故答案为：加在小射灯两端的电压远大于其额定电压；认真阅读说明书，注意加在用电器两端的电压不能超过其额定电压．
（2）灯的额定电压为5V，而只有了两节干电池，电压变小；缺少滑动变阻器，不能有效控制电流的大小；电压表量程选择了3V，而灯的电压为5V，无法测出额定电压时的功率；
故答案为：①电源电压太小；②缺少滑动变阻器．
（3）①刚闭合开关前时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，灯泡两端电压最小，要使灯泡正常发光，要调节滑动变阻器滑片，减小连入电路的电阻，增大电路电流，增大灯泡两端电压，观察电压表的示数为灯泡额定电压5V时，灯泡正常发光；
②闭合开关S，发现灯泡不亮，小射灯两端电压为电源电压，其电路故障可能是灯泡断路；
③由表中数据可知，小射灯的额定功率P=UI=5V×0.25A=1.25W．
第一次实验时的电功率P₁=U₁I₁=4V×0.21A=0.84W；
第一次实验时的电功率P₃=U₃I₃=6V×0.30A=1.8W．
故答案为：滑动变阻器；5；灯泡断路；1.25．
见下表：

实验次数	1	2	3
电压U/V	4	5	6
电流I/A	0.21	0.25	0.30
电功率P/W	0.84	1.25	1.8

点评：通过电压表和电流表的示数变化、灯泡的发光状态能判断电路状态．本题涉及到额定电压、额定功率、电压表的使用、滑动变阻器的使用、电功率的计算、实验表格的实际，综合性强，属于难题．