Question

某同学利用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线测定小灯泡的额定功率．滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样．估计小灯泡的额定功率在1瓦以内，所用小灯泡的额定电压为“2.2V”和“2.5V”中的一个．该同学连接电路正确，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数无变化，电压表示数始终是4伏．接着他边思考边改进实验，直到小灯正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点附近，此时电流表的示数如图所示．
（1）指出该同学在实验中曾经可能发生的问题．
（2）小灯泡的额定电流，并简单说明理由．
（3）小灯泡的额定电压，并简单说明理由．
（4）小灯泡的额定功率．

Answer 1

解：（1）如图，该同学连接电路正确，闭合电键后，发现电流表示数无变化，说明电路是断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终是4伏，说明电压表串联在电路中，小灯泡的断路，测量的是电源电压，并且电源电压是4V．
（2）他边思考边改进实验，直到小灯正常发光，此时的电流是额定电流，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点附近，滑动变阻器接入大约5Ω的电阻，如果电流表选择0-3A，电流表的示数是1.4A，U=IR=1.4A×5Ω=7V，大于电源电压，不符合题意．电流表选择0-0.6A，电流表的示数是0.28A．
（3）滑动变阻器滑到中点时，小灯泡正常工作，滑动变阻器两端的电压大约是：U=IR=0.28A×5Ω=1.4V，电源电压是4V，小灯泡正常工作的电压大约是2.6V，只有两种规格的小灯泡，小灯泡正常工作，所以小灯泡的额定电压是2.5V．
（4）小灯泡的额定电压是2.5V，额定电流是0.28A，额定功率是：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
故答案为：（1）小灯泡断路．（2）0.28A；（3）2.5V；（4）0.7W．
分析：（1）电压表串联在电路中，电压表测量的是电源的电压，其他的元件都充当导线的作用．
（2）小灯泡正常工作的电压叫额定电压U．正常工作的电流叫额定电流I．额定电压下的功率的额定功率P=UI．
（3）电流表的读数：确定使用的量程，明确每一个大格和每一个小格代表的示数．
点评：（1）掌握额定电压、额定电流、额定功率．根据P=UI能进行计算．
（2）会进行电路故障的判断．