Question

6．在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約10Ω左右，可供選用的滑動變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω、50Ω，實驗電路如圖甲所示．
（1）應(yīng)該選用的滑動變阻器是R₂選填“R₁”或“R₂”）；
（2）電路正確連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，接下來進(jìn)行操作是D（填序號）；
A．更換小燈泡　　　　　　　　　B．檢查電路是否斷路
C．向左移動滑動變阻器　　　　　D．向右移動滑動變阻器
（3）如圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪成的U-I圖象，可計算小燈泡的額定功率是0.5W，當(dāng)滑動變阻器滑片向左移動時，小燈泡的電阻將減�。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”）；
（4）該同學(xué)將額定電壓為3.8V的燈泡取代2.5V的燈泡后繼續(xù)實驗，移動滑片，小燈泡突然熄滅，此時電流表的示數(shù)為0，而電壓表有示數(shù)，那么發(fā)生的故障是燈泡斷路，此時電壓表的示數(shù)是6V．

Answer 1

分析 （1）由P=UI計算燈泡額定電流，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)．根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算滑動變阻器的電阻．
（2）燈泡不亮，燈泡斷路或短路或?qū)嶋H功率過�。浑娏鞅碛惺緮�(shù)，說明電路不存在斷路；首先要考慮實際功率太小這種情況，所以應(yīng)減小滑動變阻器的阻值，看燈泡是否發(fā)光．
（3）根據(jù)圖象獲得燈泡電壓為2.5V時的電流，根據(jù)P=UI，計算額定功率；
滑片左移，滑動變阻器接入電阻變大，電路總電阻變大，電路電流減小，燈泡電壓減小，溫度降低，燈絲電阻減小．
（4）電路原來正常，燈泡突然熄滅，電流表示數(shù)為零，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連接，斷路位置在小燈泡處，電壓表示數(shù)為電源電壓．

解答 解：
（1）電源電壓U=6V，燈泡正常工作時，燈泡額定電壓：U_燈=2.5V，滑動變阻器兩端電壓：U_滑=6V-2.5V=3.5V，
燈泡電阻約R_燈=10Ω，電路電流I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{燈}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑動變阻器電阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，所以滑動變阻器應(yīng)選R₂．
（2）燈泡不亮，燈泡斷路或短路或?qū)嶋H功率太小；電流表有示數(shù)，則首先要考慮是否由于燈泡的實際功率太小而造成，因此接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是減小滑動變阻器的阻值，將滑片向左移動，并觀察燈泡是否發(fā)光．故選D．
（3）由圖象知：燈泡電壓為額定電壓U=2.5V，電路電流I=0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
滑片左移，滑動變阻器接入電路的長度變長，電阻變大，電路總電阻變大，電路電流減小，燈泡電壓減小，由P=UI，功率減小，溫度降低，燈絲電阻變小．
（4）電流表的示數(shù)為零，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)說明電壓表與電源是連接的，燈泡不亮說明燈泡斷路，電壓表示數(shù)等于電源電壓U=6V．
故答案為：（1）R₂；（2）D；（3）0.5；減�。唬�4）燈泡斷路；6．

點評 本題是測定小燈泡額定功率的實驗，注意滑動變阻器規(guī)格的選擇：選擇滑動變阻器要考慮滑動變阻器的電阻和電流，滑動變阻器的電阻在電路是否夠用，但又不能太大；滑動變阻器允許通過的電流大于電路最大電流．有關(guān)電路故障的分析燈泡不發(fā)光，其原因有三：燈泡斷路；燈泡短路或燈泡的實際功率太小，根據(jù)實際情況進(jìn)行分析．