Question

【題目】在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率約為0.6W，電源電壓恒為6V。有兩個規(guī)格不同的滑動變阻器：分別是：“10Ω 1A”和“ 20Ω 0.5A”。

（1）為了順利完成實驗，應選用規(guī)格為_______的滑動變阻器；

（2）如圖甲是小華連接的實物圖，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是有一根導線連接錯誤，請你在圖甲中連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線_______；

（3）改正錯誤后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近6V，則電路中發(fā)生的故障可能是_______；

（4）排除故障后，閉合開關并移動滑動變阻器滑片P，當燈正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，該小燈泡的額定功率為_______；

（5）課后小華又在沒有電流表可用的情況下，增加一個阻值為R0定值電阻，只利用一只電壓表，設計了圖丙電路測出了另一小燈泡的額定功率（已知燈泡的額定電流為0.24A），請在虛線框內(nèi)補上小燈泡和定值電阻，使電路完整，實驗操作方便_______。

Answer 1

【答案】“ 20Ω 0.5A” 燈泡斷路 0.75W

【解析】

(1)[1]由題意可知，小燈泡的電阻約是

如果選擇“10Ω 1A”的滑動變阻器，其最大阻值是10Ω，當達到最大阻值時，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，小燈泡的電壓會大于額定電壓2.5V，變阻器的電阻變小時，燈泡的電壓一樣會大于額定電壓2.5V，這樣會損壞燈泡，不行，所以只能選擇“ 20Ω 0.5A”的燈泡。

(2)[2]從圖甲可以看到，小燈泡的右端與電流表的左端接線錯誤，應該把小燈泡的右端與電壓表的負接線柱相連，這樣電流從電源正極流出，流過開關、電流表、滑動變阻器、燈泡，最后回負極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；根據(jù)上述連線，如下圖所示。

(3)[3]假設燈泡斷路，改正錯誤后，閉合開關，電壓表測的是電源電壓，示數(shù)接近6V，沒有電流流過燈泡，但有很小的電流流過電壓表，電流表示數(shù)幾乎為零，這情況與題中條件相符合，所以電路中發(fā)生的故障可能是燈泡斷路。

(4)[4]從圖乙可以看到，電流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，它的讀數(shù)是0.3A，燈的額定電壓是2.5V，根據(jù)可知，小燈泡的額定功率是

小燈泡的額定功率是。

(5)[5]假設左邊虛線框是燈泡，右邊是定值電阻R0，閉合開關S，開關S1接a端時，移動滑片P使電壓表的示數(shù)是

這時流過燈泡的電流是0.24A，燈泡正常發(fā)光；然后保持滑片P的位置不變，開關S1接b端，這時電壓表測燈泡與定值電阻的總電壓，讀數(shù)是，那么可知燈泡的額定電壓是

再根據(jù)可知燈泡的額定功率；這樣的設計符合題意，可求出燈泡的額定功率，所以左邊虛線框是燈泡，右邊是定值電阻R0。如下圖所示。