Question

小李同學在“測定小燈泡的電功率”實驗中，所用電源電壓不變，小燈標有“2.5V”字樣，滑動變阻器上標有“20Ω  2A”字樣，他正確連接電路及操作，閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈不亮，觀察到電流表示數(shù)為0.3安，電壓表示數(shù)為0，若電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈或滑動變阻器上，則電路故障是______．該同學排除故障后又重新實驗，當觀察到小燈兩端的電壓為______伏時，小燈正常發(fā)光，此時滑動變阻器滑片恰好在中點（即連入電路的電阻為10歐），則通過小燈的電流為______安，小燈的額定功率為______瓦．

Answer 1

【答案】分析：（1）電路故障要么是短路，要么是斷路；根據(jù)題中的現(xiàn)象逐一分析，即可找到故障．
（2）額定電壓下的功率是額定功率；實驗前滑動變阻器應處于阻值最大處，已知小燈泡短路時的電流為0.3A，根據(jù)U=IR可求出電源的電壓；燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，由串聯(lián)電路電壓特點，可知此時滑動變阻器兩端的電壓，再由歐姆定律求出此時電路中電流；根據(jù)P=UI即可求出小燈泡的額定功率．
解答：解：（1）電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈或滑動變阻器上，
電流表有示數(shù)，說明電路是通路，滑動變阻器不可能斷路；
電壓表無示數(shù)，說明滑動變阻器不可能短路，只能是小燈泡短路．
（2）小燈泡正常發(fā)光時的電壓：U_L=2.5V
∵小燈泡短路時，電流為I=0.3A，滑動變阻器接入電阻的阻值R=20Ω；
∴電源的電壓：
U=IR=0.3A×20Ω=6V，
當滑動變阻器滑片恰好在中點時，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_R′=U-U_L=6V-2.5V=3.5V
此時電路中的電流：
I′===0.35A
小燈泡的額定功率：
P=U_L×I′=2.5V×0.35A=0.875W．
故答案為：小燈短路；2.5；0.35；0.875．
點評：本題考查了根據(jù)電流表、電壓表的實數(shù)情況判斷電路故障的方法，以及串聯(lián)電路電壓特和歐姆定律、電功率公式的靈活應用．