Question

在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，电阻大约10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图所示。

（1）应该选用的滑动变阻器是       

（2）电路正确连接后闭合开关，发现小灯泡不亮，但是电流表有示数，接下来应进行的操作是

        (填序号).

A .更换小灯泡                      B. 检查电路是否断路

C .向左移动滑动变阻器滑片          D. 向右移动滑动变阻器滑片

（3）图乙是根据实验数据绘成的U-I图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是        W．当滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡的电阻将        （选填变大、变小或不变）。

（4）继续滑动滑片小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是              ，此时电压表的示数是         V.

 

Answer 1

【答案】

（1）R₂；（2）C；（3）0.5；变大；（4）灯泡开路；6．

【解析】

试题分析：（1）要选择滑动变阻器就要知道滑动变阻器在实验中的作用，本次实验中滑动变阻器的主要作用是保护电路，调节电压让灯泡能够正常发光。所以求出灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻就可判断出选择什么样的滑动变阻器，一般情况下在方便操作的情况下变阻器的电阻越大越好。先根据灯泡额定电压和电阻，求出灯泡额定电流即通过滑动变阻器的电流．而滑动变阻器与灯泡串联．根据串联电路电压特点，求出灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压，可求出滑动变阻器的电阻．

灯泡正常工作时，灯泡的额定电流：I_L=U_L/R_L=2.5V/10Ω=0.25A，

滑动变阻器电压为：U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，

滑动变阻器电阻为：R=U_R/I_L=3.5V/0.25A=14Ω．

应选择阻值大于14Ω的电阻，所以选择滑动变阻器R₂；

（2）电流表有示数，灯泡不亮，可能是灯泡被短路也有可能是电流太小造成灯泡的实际功率太小而不亮。应先通过左移滑片，减小电路电阻，增大电路电流，来判断灯泡短路还是电路电流太小造成的灯泡不亮；

（3）根据图象得出灯泡正常发光时，通过灯泡的电流，然后根据P=UI，计算额定功率．从图象中看出：灯泡两端电压2.5V时电流为0.2A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．不能用“电阻大约10Ω左右”来计算额定功率，因为这个条件是不准确的。

滑动变阻器是根据接入电路电阻丝的长度改变电阻的，当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器电阻减小，总电阻减小，电流增大，灯泡电压增大，灯丝温度升高，电阻增大；

（4）继续左移滑片，滑动变阻器的电阻变小，分压小，灯泡两端电压增大超过灯泡额定电压，烧断灯丝，电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，示数为6V。

考点：测小灯光的功率，电路故障分析