Question

19．一只小燈泡的額定電壓為2.0V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω．小明想測(cè)量這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開關(guān)，電壓為6V的電源，滑動(dòng)變阻器有A規(guī)格：“10Ω 2A”、B規(guī)格：“30Ω 1A”可選．導(dǎo)線若干．

（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇B（選填“A”或“B”）規(guī)格的滑動(dòng)變阻器．
（2）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示電路連接完整（要求滑片向左滑動(dòng)時(shí)變阻器阻值變小）．
（3）小明在連接好電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針立刻偏到最大刻度處，小燈泡卻不亮，且電流表也沒(méi)有示數(shù)，上述現(xiàn)象反映他在操作中存在的不規(guī)范之處是連接電路時(shí)，沒(méi)有斷開開關(guān)，出現(xiàn)上述故障的原因可能是燈泡斷路．
（4）排除故障后，小明發(fā)現(xiàn)他很幸運(yùn)，電壓表并沒(méi)有因此而損壞．小明便開始進(jìn)行測(cè)量，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置直到電壓表讀數(shù)為2.0V，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為0.52W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算燈泡正常發(fā)光滑動(dòng)變阻器連入阻值，從而確定滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（3）實(shí)驗(yàn)中，燈、電流表、滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，根據(jù)燈泡正常發(fā)光電壓和電流確定電表量程，由此連接電路；
（3）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，由此分析操作不規(guī)范之處；電流表無(wú)示數(shù)可能是電路發(fā)生斷路，根據(jù)電壓表有示數(shù)判斷故障原因所在；
（4）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，然后又P=UI 求出燈泡額定功率．

解答 解：
（1）由歐姆定律可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中電流約為：
I=I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.0V}{8Ω}$=0.25A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得此時(shí)變阻器連入阻值：
R_滑=R_總-R_L=$\frac{6V}{0.25A}$-8Ω=16Ω，
所以應(yīng)選擇規(guī)格為“30Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器B；
（2）測(cè)量燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，燈泡、電流表、滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)，由燈泡正常發(fā)光電路可知電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，由燈泡額定電壓知電壓表應(yīng)使用0-3V表量程與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器一上一下接入電路，如圖所示：
；
（3）連接好電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，電壓表指針立刻偏到最大刻度處，說(shuō)明連接電路時(shí)沒(méi)有斷開開關(guān)；小燈泡不亮，可能電路存在斷路或燈泡發(fā)生短路，電流表沒(méi)有示數(shù)，說(shuō)明電路存在斷路，電壓表指針指到最大刻度處，說(shuō)明電壓表與電源兩端相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（4）由圖示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A，
所以燈泡額定功率：P=UI=2V×0.26A=0.52W．
故答案為：（1）B；（2）見(jiàn)上圖；（3）連接電路時(shí)，沒(méi)有斷開開關(guān)；燈泡斷路；（4）0.52．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連接實(shí)物電路圖、電路故障分析、電表讀數(shù)、求功率等問(wèn)題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗�(wèn)題，一定要掌握，對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．