Question

7．小金在進行“測定小燈泡電功率”的實驗時，電源電壓為3V恒定不變，他們設計的實驗電路圖如圖甲所示．
（1）小金實驗時使用的小燈泡的額定電壓為2.5V．
①根據(jù)電路圖連接好電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗，移動滑動變阻器金屬滑片，小燈泡亮度不變，如果實驗中所用的滑動變阻器如圖乙所示，你認為造成上述現(xiàn)象的原因是將滑動變阻器的AB（用字母表示）兩接線柱接入到電路所引起的．
②斷開開關，使滑動變阻器正確接入電路，再次閉合開關，又發(fā)現(xiàn)燈不亮，電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)為零，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是C
A．燈泡燈絲斷了   B．滑動變阻器接線短路    C．滑動變阻器接觸不良     D．燈座接線短路
③排除故障，進行實驗，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)是2V，應將滑片P向A端（選填“A”或“B”）移動，直至燈泡正常發(fā)光．
④正確連接后，小金通過實驗得到的數(shù)據(jù)如下表，請分析數(shù)據(jù)并回答：

實驗序號	1	2	3	4	5
小燈泡兩端的電壓U/伏	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
通過小燈泡的電流I/安	0.10	0.14	0.18	0.20	0.22
小燈泡的發(fā)光亮度	很暗	較暗	較亮	正常發(fā)光	很亮

小燈泡的額定功率為0.5瓦；依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可知滑動變阻器的最大阻值至少是20歐．

Answer 1

分析 ①閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗，說明電路中電流較小，電路的電阻較大，移動滑動變阻器金屬滑片，小燈泡亮度不變，即變阻器失去了變阻的作用，據(jù)此分析判斷；
②逐一分析每個選項，確定正確答案‘
③燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動的方向；
④由表第1次實驗的數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律確定變阻器連入電路中的電阻大小確定變阻器的規(guī)格．

解答 解：
①根據(jù)電路圖連接好電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗，說明電路中電流較小，電路的電阻較大，移動滑動變阻器金屬滑片，小燈泡亮度不變，即變阻器失去了變阻的作用，造成上述現(xiàn)象的原因是將滑動變阻器的AB兩接線柱接入到電路所引起的．
②A．若燈泡燈絲斷了，則電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表與電源連通，電壓表有示數(shù)，不符合題意；
B．滑動變阻器接線短路，變阻器連入電路中的電阻為0，電源電壓全部加在燈的兩端，電壓表有示數(shù)，不符合題意；
C．若滑動變阻器接觸不良，會使整個電路斷路，故兩表均無示數(shù)，燈不亮，符合題意；
D．若燈座接線短路，燈不亮，電路是連通的，電流表應有示數(shù)，不符合題意；
故選C．
③排除故障，進行實驗，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)是2V，小于燈的額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應增大燈的電壓減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理應減小變阻器連入電路中的電阻，應將滑片P向 A移動，直至燈泡正常發(fā)光．
④由表中數(shù)據(jù)，燈的電壓為2.5V時，通過的電流為0.2A，小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×02A=0.5W；
由表中數(shù)據(jù)，當燈的電壓為U₁=1V時，通過的電流I₁=0.1A，變阻器分得的電壓：
U_滑=U-U₁=3V-1V=2V，
根據(jù)歐姆定律，可知滑動變阻器連入電路中的電阻為：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}=\frac{2V}{0.1A}$=20Ω，即最大阻值至少是20歐．
故答案為：①AB；②C；③A；④0.5；20．

點評 本題測定小燈泡電功率，考查反�，F(xiàn)象的分析與故障的判斷、操作過程及額定功率的計算及對器材的要求．