Question

9．測定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)器材：電壓10伏的電源，標(biāo)有“3.8V”、電阻約10Ω的小燈泡，“10Ω 1.5A”或“20Ω 1.5A”的滑動(dòng)變阻器．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路（導(dǎo)線不要交叉）．

（2）小徐合理地連接好電路，閉合開關(guān)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器燈泡都不亮．于是提出猜想：

電流表	電壓表	判斷結(jié)果
示數(shù)不為零	示數(shù)為零	C
示數(shù)為零	示數(shù)不為零	B
示數(shù)為零	示數(shù)為零	A

A．可能是變阻器開路 B．可能是燈絲斷了 C．可能是小燈泡短路．根據(jù)表中電表示數(shù)填寫相應(yīng)的判斷結(jié)果（填字母，電流表和電壓表均無故障）．
（3）小徐排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖所示，則通過小燈泡的電流為0.36A，小燈泡的額定功率為1.368W．
（4）小徐同學(xué)選擇的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1.5A”．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)串聯(lián)中電路中，由燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定其量程；
（2）燈泡不亮，原因有兩個(gè)：電路斷路或短路，具體故障根據(jù)電流表、電壓表有無示數(shù)，示數(shù)是否正常判斷；
（3）讀出燈泡正常發(fā)光的電流，由P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器連入阻值，從而選擇滑動(dòng)變阻器規(guī)格．

解答 解：
（1）測定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中．
由題燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為：I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，實(shí)物連接如圖所示：
；
（2）A、滑動(dòng)變阻器開路，整個(gè)電路開路，燈泡中無電流，燈泡兩端無電壓，電壓表和電流表都無示數(shù)．
B、燈絲斷了，電路斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，電壓表有示數(shù)．
C、燈泡短路，電路電阻減小，電流表示數(shù)增大，電壓表測燈泡兩端電壓，燈泡中無電流，兩端無電壓，電壓表無示數(shù)．
（3）電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，小燈泡正常發(fā)光，通過小燈泡的電流為0.36A，
小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.36A=1.368W；
（4）燈泡正常工作時(shí)的電流約為0.38A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{10V-3.8V}{0.38A}$≈16.3Ω，故選用“20Ω 1.5A”的滑動(dòng)變阻器；
故答案為：（1）見上圖；（2）C；B；A；（3）0.36；1.368；（4）“20Ω 1.5A”．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物連接、電路故障的判斷、歐姆定律的應(yīng)用和計(jì)算及功率的計(jì)算等，比較全面的考查了此實(shí)驗(yàn)，是一道好題．