Question

如圖是小明設(shè)計的“測量小燈泡額定功率”的電路圖．已知定值電阻R0=15Ω，滑動變阻器R（20Ω 1A），電源電壓為18V，小燈泡的額定電壓為6V．
（1）閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到最

右端

．（選填“左端”或“右端”）
（2）小明按電路圖連接好電路的最后一根導(dǎo)線時，小燈泡立刻發(fā)出微弱的光．導(dǎo)致上述現(xiàn)象的不規(guī)范操作是

連接電路時沒有斷開開關(guān)

．
（3）小明正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮，小明分析后確定是燈泡的故障．若電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，可以判斷燈泡

斷路

；若電流表有示數(shù)，電壓表幾乎沒有示數(shù)，可以判斷燈泡

短路

．
（4）小明排除電路故障后，進行實驗．小燈泡正常發(fā)光時，電流表的指針如圖b所示，則小燈泡的額定功率為

2.88

W；若將一標有“6V  2400mAh”的蓄電池充滿電后，可以讓這個燈泡單獨持續(xù)正常發(fā)光

5

小時．（銘牌中“蓄電池：6V  2400mAh的“2400mAh“表示電池充滿電后，若以2400mA電流對外供電可持續(xù)放電1小時．）
（5）該組同學(xué)分別又測量三組電壓和電流值，通過計算發(fā)現(xiàn)燈絲電阻是不同的，其他組同也得到類似的結(jié)果，出現(xiàn)這種結(jié)果的原因是

燈絲的電阻隨溫度的變化而變化

．

Answer 1

分析：（1）為保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)滑動變阻器的接法，確定滑動變阻器滑片的位置．
（2）為保護電路，連接電路時要斷開開關(guān)．
（3）常見的電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）根據(jù)電路圖確定電流表的量程，由圖c確定電流表的最小分度值，根據(jù)電流表指針位置讀出電流表示數(shù)，
然后由公式P=UI求出燈泡的額定功率．由W=UIt求出蓄電池存儲的電能，然后應(yīng)用電功率公式的變形公式求出燈泡的工作時間．
（5）從溫度對燈泡電阻的影響分析答題．

解答：解：（1）由電路圖可知，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到最右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）連接好電路的最后一根導(dǎo)線時，小燈泡立刻發(fā)出微弱的光，說明此時電路是通路，這是由于連接電路時沒有斷開開關(guān)造成的．
（3）電路中只有燈泡存在故障，燈泡不亮，燈泡可能斷路或短路；如果電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，則燈泡斷路如果若電流表有示數(shù)，電壓表幾乎沒有示數(shù)，可以判斷燈泡短路．
（4）由題意可知，滑動變阻器允許的最大電流為1A，則電流表量程為0～0.6A，由圖b所示電流表可知，電流表最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)I=0.48A，燈泡的額定功率P=UI=6V×0.48A=2.88W．
W=UIt=6V×2400mAh=6V×2.4A×3600s=5.184×10⁴J，
∵P=

W

t

，∴燈泡正常發(fā)光的時間t=

W

P

=

5.184×104J

2.88W

=1.8×10⁴s=5h．
（5）由于燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，因此測出電壓和電流值，通過計算發(fā)現(xiàn)燈絲電阻是不同．
故答案為：（1）右端；（2）連接電路時沒有斷開開關(guān)；（3）斷路；短路；（4）2.88；5；（5）燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

點評：本題考查了電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡的額定功率，是實驗的常考問題；分析電路故障時，要考慮各種可能的故障原因，然后綜合分析找出原因；對電表讀數(shù)時，要先確定電表的量程與最小分度值，然后根據(jù)電表指針位置讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．