Question

16．在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，已知電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為3.8V，燈絲電阻約為12Ω，如圖：

（1）閉合開關前，應使滑動變阻器的滑片P置于B端．
（2）當開關閉合后發(fā)現(xiàn)燈L不亮，現(xiàn)已確定是燈L的短路或斷路引起的，為了檢測是哪一種故障，小羽和同學做了如圖丙的檢測電路，將故障電路的開關S斷開，分別把M、N接到燈泡的兩個接線柱上．若檢測燈亮，則故障是斷路．若檢測燈不亮，則故障是短路．（選填“短路”“斷路”）
（3）排除故障后，閉合開光電流表示數(shù)為2.5V，應將滑片P向B端移動，直到小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為如圖乙為0.2A，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為19Ω，額定功率為0.76W，通電5min，小燈泡消耗的電能是228J．

Answer 1

分析 （1）據(jù)課本知識可知，閉合開關前，滑片應該出最大阻值處；
（2）斷開的電路無電流；發(fā)生短路時，不僅有電流，且電流很大，據(jù)此分析即可判斷；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點確定滑片移動的方向；
當燈泡兩端電壓為額定電壓時，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律的應用求出燈絲的電阻，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率，根據(jù)W=Pt求出燈泡消耗的電能．

解答 解：（1）閉合開關前，應使滑動變阻器的滑片處于最大阻值處，據(jù)圖可知滑片P置于B端；
（2）據(jù)題意可知，當開關閉合后發(fā)現(xiàn)燈L不亮，現(xiàn)已確定是燈L的短路或斷路引起的，如圖丙的檢測電路，將故障電路的開關S閉合，分別把M、N接到燈泡的兩個接線柱上．若檢測燈亮，則說明電流是通過檢測燈泡的，則故障是燈泡斷路．若檢測燈不亮，即說明沒有電流通過檢測燈泡，即說明此時小燈泡發(fā)生短路；
（3）此時燈泡的電壓小于額定電壓，因為串聯(lián)電路起分壓作用，所以閉合開關后，滑動變阻器兩端電壓需減小，即滑動變阻器接入電路的阻值需減小，故將滑片P向B端移動；
小燈泡正常發(fā)光時，電壓表示數(shù)應為3.8V時，電流表示數(shù)為0.2A；
則小燈泡正常發(fā)光時的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.2A}$=19Ω；
額定功率：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W；
通電5min，小燈泡消耗的電能：W=Pt=0.76W×5×60s=228J；
故答案為：（1）B；（2）斷路；短路；（3）B；0.2；19；0.76；228．

點評 本題考查了實物圖和電路圖的連接、實驗注意事項、電路故障分析、求燈泡的電阻和額定電壓，分析電路故障時，考慮問題要全面，盡可能找出各種可能的故障原因，然后綜合分析得出結論；應知道燈泡在額定電壓下的功率是額定功率．