Question

18．在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右，可供選用的滑動(dòng)變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為0.2A、10Ω和0.5A、50Ω，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．

（1）為使實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行，應(yīng)選擇變阻器R₂，電流表應(yīng)選擇0.6A的量程．
（2）電路正確連接后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，發(fā)觀燈泡始終不亮，且電流表無(wú)示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，則故障原因可能是燈泡斷路．
（3）重新更換器材后實(shí)驗(yàn)，圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的U-I圖象．根據(jù)圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，小燈泡的電阻將增大．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡額定電壓和電阻，求出燈泡額定電流，燈泡電流表的量程．
滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)．根據(jù)測(cè)量電路電壓特點(diǎn)，求出燈泡正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電壓，求出滑動(dòng)變阻器的電阻．
（2）燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路為斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；
（3）根據(jù)圖象獲得燈泡2.5V時(shí)的電流，根據(jù)P=UI，計(jì)算額定功率．
滑片左移，滑動(dòng)變阻器接入電路的長(zhǎng)度變短，電阻變小，總電阻變小，電路電流增大，燈泡電壓增大，溫度升高，燈絲電阻增大．

解答 解：（1）燈泡正常工作時(shí)，
I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故電流表的量程為0-0.6A
滑動(dòng)變阻器電壓為：U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動(dòng)變阻器電阻為：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω．
選擇滑動(dòng)變阻器R₂．
（2）燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路為斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；因此電路故障為燈泡斷路．
（3）由圖象找到燈泡2.5V的電流為0.2A．
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
左移滑片，滑動(dòng)變阻器電阻減小，總電阻減小，電流增大，燈泡電壓增大，燈絲溫度升高，電阻增大．
故答案為：（1）R₂；0.6；（2）燈泡斷路；（3）0.5；增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流表量程的選擇、滑動(dòng)變阻器的選擇、歐姆定律的應(yīng)用以及故障問(wèn)題等．屬于常見題型，難度不大．