Question

小强在做测量“小灯泡的电功率”实验时，所用的器材有：3 节新的干电池；2 个滑动变阻器，规格分别为①“5Ω 3A”和②“10Ω 2A”； 电流表、电压表各 1 个；电键 1 个；导线若干；标有“1.5V”的待测小灯泡若干只．
（1）请你用 2B 铅笔画线代替导线将图中电路补充完整． （此电路是小强正确连接、刚闭合开关时的电路．）
（2）小强闭合开关后，发现小灯不亮，电压表示数为0伏，电流表为0.3安；移动滑片后，电流表示数变化，电压表示数始终为0伏．若电路中只 有一处故障且只发生在小灯或滑动变阻器上，电路故障是______．在此电路中电源是用______节新干电池串联而成的，所用的滑动变阻器规格为______（选填序号）．
（3）小强排除故障后重新实验，移动滑片使小灯正常发光时，滑片的位置恰好在滑 动变阻器的中点（即滑动变阻器连入电路的电阻为所标的一半），则小灯的额定电流为______ 安，额定功率为______瓦．

Answer 1

解：开关与滑动变阻器相连接，因是刚闭合开关时的电路，此时滑动变阻器的阻值在最大处，故电路图如下所示：

（2）①电流表为0.3安，电压表示数始终为0伏，说明电路中出现了短路，因电压表与小灯泡并联，测的是小灯泡两端的电压，故应是小灯泡短路；
②从图上观察到，电源是用两节干电池，一节干电池的电压是1.5V，故此时电源电压为U=2×1.5V=3V，根据串联电路具有分压作用可知，滑动变阻器和小灯泡共同分担3V电压，此时的电流表示数为0.3A，如果选择①滑动变阻器的话，只有在阻值最大时才能保证小灯泡两端的电压不高于额定电压，故选择②滑动变阻器．
（3）小灯正常发光，说明此时电压为额定电压U′=1.5V，
滑片的位置恰好在滑 动变阻器的中点，说明阻值R′=R=×10Ω=5Ω，
则小灯的额定电流：I′===0.3A；
则小灯的额定功率为：P=U′I′=1.5V×0.3A=0.45W．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）小灯短路；2；②．
（3）0.3；0.45．
分析：（1）滑动变阻器应一上一下接入电路；
（2）电流表有示数说明电路出现短路，再根据电压表的示数判断故障位置；一节干电池的电压是1.5V；
（3）滑片在中点，说明接入电路的阻值是最大阻值的一半，根据I=计算电流，根据P=UI计算额定功率．
点评：本题的难点在于此电路图是刚闭合开关时的电路，故在选择滑动变阻器接线柱时要选择左下角的．