Question

10．小雨同學(xué)進行“測量小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有器材：額定電壓為6V的同規(guī)格小燈泡（電阻約為25Ω）若干個，電壓為12V的電源1個，電流表、電壓表、開關(guān)各1個，規(guī)格分別為“20Ω  1A”和“50Ω  0.5A”的滑動變阻器各1個，導(dǎo)線若干．
（1）實驗中應(yīng)選擇規(guī)格為“50Ω 0.5A”的滑動變阻器．
（2）圖1中已經(jīng)連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．
（3）小雨正確連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為0，經(jīng)檢查電表完好，則故障可能是燈泡斷路．
（4）故障排除后，再次閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片到某一位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖2所示，則電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡的額定功率是1.8W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)這個阻值，判斷選擇哪個滑動變阻器；
（2）開關(guān)、滑動變阻器、燈泡串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電路兩端，注意滑動變阻器的接法；
（3）小燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路存在斷路；電流表無示數(shù)，可能是電路斷路或電流表短路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障是小燈泡斷路；
（4）確定電流表的量程、最小分度值，由圖讀出電流表的示數(shù)；根據(jù)公式P=UI求出小燈泡的功率；

解答 解：（1）串聯(lián)電路中，電流處處相等，滑動變阻器中電流與燈泡中電流相等：I_滑=I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{25Ω}$=0.24A；
燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_燈泡=12V-6V=6V，滑動變阻器接入電路的電阻R=$\frac{6V}{0.24A}$=25Ω＞20Ω，所以應(yīng)選擇“50Ω 0.5A”的滑動變阻器；
（2）開關(guān)、滑動變阻器、燈泡串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，連接實物電路，實物電路圖如圖所示：

（3）電路正確連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，出現(xiàn)這一故障的原因可能是小燈泡斷路；
（4）由圖知，電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.3A，燈泡的額定功率P=UI=6V×0.3A=1.8W；
故答案為：（1）50Ω  0.5A；（2）電路連接如圖所示；（3）燈泡斷路；（4）0.3；1.8．

點評 本題考查了實驗器材（滑動變阻器）的選擇、連接電路圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡功率等，考查的內(nèi)容較多，是實驗的�？純�(nèi)容，需要掌握．