Question

7．在測量小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、電池組（電壓為3V）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干．

（1）小明所接的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，電路中部分連接不合理，但只需改動一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確．請你在應(yīng)改動的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法．
（2）改正電路后，向左（填“左”或“右”）移動滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值最大．閉合開關(guān)，此時(shí)電壓表示數(shù)為1V，電流表示數(shù)為0.2A．則滑動變阻器的最大阻值為10Ω．
（3）要測量小燈泡的額定功率，需向右（填“左”或“右”）移動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，其值為0.3A，小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）小華在實(shí)驗(yàn)過程中，移動變阻器滑片時(shí)，電路發(fā)生故障使小燈泡突然熄滅．電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為3V，則產(chǎn)生故障的原因可能是燈泡斷路．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器應(yīng)一上一下接入電路，由此分析錯(cuò)誤，并修改電路；
（2）根據(jù)改接后的實(shí)物連接判斷滑動變阻器最大值時(shí)滑片的位置；由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算滑動變阻器的最大值；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓等于額定電壓，由此根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理判斷滑片的移動方向；讀出燈泡正常發(fā)光的電流，由P=UI計(jì)算其額定功率；
（4）燈泡不發(fā)光，電流為0，則說明電路發(fā)生斷路，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生斷路．

解答 解：
（1）測量小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路中，由圖甲知，兩個(gè)接線柱都接上面了，由此改接電路如圖所示（導(dǎo)線也可以接變阻器的左下接線柱）：

（2）由上面的改接實(shí)物圖可知，要使變阻器連入電路阻值最大，即電阻絲連入電路最長，所以滑片應(yīng)向左移動（改接電路不同時(shí)滑片移動方向不同）；
由圖知電壓表和電流測燈泡兩端電壓和通過燈泡的電流，
此時(shí)電壓表示數(shù)為1V，電流表示數(shù)為0.2A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得滑動變阻器的最大阻值：
R_滑最大=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{3V-1V}{0.2A}$=10Ω；
（3）要測量小燈泡的額定功率，要增大燈泡電壓，由串聯(lián)電路的分壓原理知，需減小變阻器連入電路的電阻，由圖可知，滑片應(yīng)向右移動（改接電路不同時(shí)滑片移動方向不同），直到燈泡兩端電壓為2.5V為止；
由圖乙知，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，所以燈泡正常發(fā)光電流為0.3A，
所以燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）燈泡熄滅，電流表的示數(shù)為零，則說明電路中發(fā)生斷路，電壓表的示數(shù)約為3V，則說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路，使得電壓表串聯(lián)入電路，故產(chǎn)生上述現(xiàn)象．
故答案為：（1）見上圖；（2）左；10；（3）右； 2.5；0.3；0.75；（4）燈泡斷路．

點(diǎn)評 此題是“測定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)，考查了滑動變阻器的連接，同時(shí)考查了電阻和電功率的計(jì)算及電路故障的分析，難度不是很大，是�？紗栴}，要掌握好．