Question

在“測定小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓6V，小燈泡L的額定電壓是2 5v，電阻大約l0Ω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，實驗電路如圖所示．

（1）應該選用的滑動變阻器是________（選填“R₁”或“R₂”）；
（2）電路正確連接后．閉合開關，發(fā)現小燈泡不亮，但電流表有示數，接下來應進行的操作是________（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滑片　 D．向右移動滑動變阻器滑片
（3）如圖是根據實驗數據繪成的U-I圖象．根據圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是________W．當滑動變阻器的滑片向左移動時，小燈泡的電阻將變________；

（4）繼續(xù)移動滑片，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數為0，而電壓表有示敷，那么發(fā)生的故障是________，此時電壓表的示數是________V．

Answer 1

解：（1）燈泡正常工作時，
I_L===0.25A，
滑動變阻器電壓為：U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動變阻器電阻為：R===14Ω．
選擇滑動變阻器R₂．
（2）電流表有示數，燈泡不亮，首先通過左移滑片，減小電路電阻，增大電路電流，來判斷燈泡短路還是電路電流太小造成的燈泡不亮．
（3）由圖象找到燈泡2.5V的電流為0.2A．
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
左移滑片，滑動變阻器電阻減小，總電阻減小，電流增大，燈泡電壓增大，燈絲溫度升高，電阻增大．
（4）繼續(xù)左移，燈泡電壓增大超過燈泡額定電壓，燒斷燈絲，電路斷路，電流表示數為0，電壓表串聯在電路中，測電源電壓，示數為6V．
故答案為：（1）R₂；（2）C；（3）0.5；大；（4）燈泡斷路；6．
分析：（1）知道燈泡額定電壓和電阻，求出燈泡額定電流．
滑動變阻器與燈泡串聯．根據測量電路電壓特點，求出燈泡正常工作時，滑動變阻器的電壓，求出滑動變阻器的電阻．
（2）燈泡不亮，電流表有示數，燈泡可能短路或電流太�。�
如果再移動滑動變阻器滑片，燈泡還不發(fā)光，電流也不變時，燈泡短路；
如果移動滑片，燈泡變亮，電流表示數變大，說明電流太�。�
所以接下來移動滑片，使總電阻減小，確定燈泡不亮的原因．
（3）根據圖象獲得燈泡2.5V時的電流，根據P=UI，計算額定功率．
滑片左移，滑動變阻器接入電路的長度變短，電阻變小，總電阻變小，電路電流增大，燈泡電壓增大，溫度升高，燈絲電阻增大．
（4）當燈泡電壓超過額定電壓會燒壞燈泡，電壓表串聯在電路中，電壓表測電源電壓．
點評：測燈泡電阻或功率的實驗中，根據數據確定電壓表、電流表、滑動變阻器的規(guī)格是一類題型：
電壓表的量程一般根據燈泡額定電壓或電源電壓來確定．
電流表的量程根據I=或I=來確定．
滑動變阻器的規(guī)格同時考慮電阻和電流，電阻在夠用的情況下，盡量要小一些．