Question

小李、小明兩位同學(xué)在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，所用的小燈泡和滑動變阻器的規(guī)格均不相同，其他器材均相同．其中，小李同學(xué)選用標有“50Ω  1A”和“2.5V”字樣的滑動變阻器和小燈A，小明同學(xué)的滑動變阻器上標有“20Ω  2A”字樣，所選的小燈B上所標字樣模糊不清．
（1）小李同學(xué)正確連接好電路，閉合電鍵后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，燈泡都不亮．請你根據(jù)表中電流表、電壓表示數(shù)可能出現(xiàn)的幾種情況，幫助小李判斷故障原因（選填“小燈斷路”、“小燈短路”或“滑動變阻器斷路”）．

電流表	電壓表	故障原因
示數(shù)不為0	示數(shù)為0	小燈短路
示數(shù)為0	示數(shù)不為0	小燈斷路

（2）排除故障后，當(dāng)小李同學(xué)把滑片移到滑動變阻器的中點時，小燈A恰好正常發(fā)光，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0.14安．則小燈A的額定功率為

0.35

瓦，他們所用的電源電壓為

6

伏．
（3）小明同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)電壓表與電流表示數(shù)變化的情況相反，當(dāng)小燈B正常發(fā)光時，滑動變阻器的滑片恰好也在中點，此時電壓表示數(shù)如圖所示．則小燈B的額定電壓為

3.8

伏，小燈B正常發(fā)光時的電流為

0.22

安．

Answer 1

分析：根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
根據(jù)題意求出甲燈的額定電壓、正常發(fā)光時的電流，由P=UI求出甲的額定功率；
根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出電源電壓；
先確定電壓表的量程、最小分度值，然后讀出電壓表的示數(shù)；
由已知滑動變阻器的電壓與阻值，由歐姆定律可求出電路電流．

解答：解：（1）①如果燈泡燈絲斷了，電路斷路，電流表示數(shù)為0，電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓，示數(shù)不為0，
②如果燈泡短路，電路是通路，電流表有示數(shù)，電壓表測導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0，
③如果滑動變阻器開路，電路斷路，電流表示數(shù)為0，電壓表無法測電壓，示數(shù)為0．
則電路故障如下表所示：

電流表	電壓表	故障原因
示數(shù)不為0	示數(shù)為0	小燈短路
示數(shù)為0	示數(shù)不為0	小燈斷路

（2）由題意知A燈的額定電壓為2.5V，額定電流為0.14A，
則甲燈的額定功率P_A=2.5V×0.14A=0.35W；
甲實驗中燈正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的電阻R_A=

50Ω

2

=25Ω，
電源電壓U=I_AR_A+U_A=0.14A×25Ω+2.5V=6V．
電源電壓是6V，根據(jù)圖示電壓表知，電壓表量程是3V，
最小分度值是0.1V，由圖知電壓表示數(shù)是U_V=2.2V；
（3）在小明的實驗中，電壓表與電流表示數(shù)變化的情況相反，
說明電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，測滑動變阻器兩端電壓，
電源電壓是6V，電壓表示數(shù)為2.2V，燈泡額定電壓為6V-2.2V=3.8V；
由題意知此時滑動變阻器接入電路的阻值R_B=

20Ω

2

=10Ω，
B燈正常發(fā)光時的電流I=

UV

RB

=

2.2V

10Ω

=0.22A．
故答案為：（1）小燈短路；小燈斷路；（2）0.35；6； （3）3.8；0.22．

點評：認真審題、充分理解題意、靈活應(yīng)用串聯(lián)電路特點及歐姆定律是解題的關(guān)鍵．