题目内容

在测量小灯泡的电功率的实验中，小明设计了如图1的电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V，阻值约为12Ω，电源电压为6V，可供选择的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω．
（1）应该选用的滑动变阻器是
R2
R2
（填R1或R2）
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是
C
C
（填序号）
A．更换灯泡　　         B．检查电路是否正确
C．向左移动变阻器的滑片　D．向右移动变阻器的滑片
（3）图2是根据实验数据绘成的U-I图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是
0.5
0.5
W．当变阻器滑片向左移动时，小灯泡的电阻将
变大
变大
（变大、变小或不变）
（4）继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是
小灯泡断路
小灯泡断路
，此时电压表的示数是
6
6
V．
分析：（1）知道灯泡额定电压和电阻，求出灯泡额定电流．
滑动变阻器与灯泡串联．根据测量电路电压特点，求出灯泡正常工作时，滑动变阻器的电压，求出滑动变阻器的电阻．
（2）灯泡不亮，灯泡断路或短路或实际功率过小；电流表有示数，说明电路不存在断路；首先要考虑实际功率太小这种情况，所以应减小滑动变阻器的阻值，看灯泡是否发光．
（3）根据图象获得灯泡电压为2.5V时的电流，根据P=UI，计算额定功率．
滑片左移，滑动变阻器接入电路的长度变短，电阻变小，电路总电阻变小，电路电流增大，灯泡电压增大，温度升高，灯丝电阻增大．
（4）当滑动变阻器的阻值减小到一定值时，由于灯泡两端的电压过大而烧坏，此时灯泡发生断路，电路中电流为零，灯泡两端的电压等于电源电压．
解答：解：（1）电源电压U=6V，灯泡正常工作时，灯泡额定电压U灯=2.5V，与灯串联的滑动变阻器分压U滑=6V-2.5V=3.5V，
灯泡电阻约R灯=10Ω，电路电流I=
U灯
R灯
=
2.5V
10Ω
=0.25A，滑动变阻器电阻R滑=
U滑
I
=
3.5V
0.25A
=14Ω，
所以滑动变阻器应选R2．
（2）灯泡不亮，灯泡断路或短路或实际功率太小；电流表有示数，则首先要考虑是否由于灯泡的实际功率太小而造成，因此接下来应进行的操作是减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左移动，并观察灯泡是否发光；
（3）由图象知：灯泡电压为额定电压U=2.5V，电路电流I=0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
滑片左移，滑动变阻器接入电路的长度变短，电阻变小，电路总电阻变小，电路电流增大，灯泡电压增大，由P=UI，功率增大，温度升高，灯丝电阻变大．
（4）继续移动滑片，滑动变阻器的阻值减小，灯泡突然熄灭，电流表示数为0，而电压表有示数，说明与电压表并联的灯泡发生了断路；电压表的示数应等于电源电压等于6V．
故答案为：（1）R2；（2）C；（（3）0.5；变大；（4）小灯泡断路；6．
点评：本题考查了滑动变阻器规格的选择：选择滑动变阻器要考虑滑动变阻器的电阻和电流，滑动变阻器的电阻在电路是否够用，但又不能太大；滑动变阻器允许通过的电流大于电路最大电流．
有关电路故障的分析，也是电学实验中的常见问题，通常情况下的现象就是灯泡不发光，其原因有三：灯泡断路；灯泡短路或灯泡的实际功率太小，根据实际情况进行分析．
练习册系列答案
相关题目
（2011?沈阳）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明连接了如图所示的电路．
（1）请帮小明将电路补充完整．
（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表都没有示数．小明确定电路的接线良好，且电表和电源都完好，小明做出了以下猜想：
猜想①：小灯泡断路
猜想②：开关断路
猜想③：滑动变阻器断路
假设故障只有一处，经过分析，小明确定猜想①是不可能的．如果猜想①成立，则
电压表
电压表
会有示数．
为了尽快查出故障原因，小明将导线A端拆下，把它改接在
B
B
 （填“B”或“C”）点的接线柱上．
如果电流表、电压表都无示数，则猜想
③
③
 （填序号） 正确．
如果电流表、电压表都有示数，则猜想
②
②
 （填序号） 正确．
（2012?德化县一模）如图是小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中连接的实物图．灯泡的额定电压是2.5V，电阻约9Ω，滑动变阻器阻标有“20Ω  1A”字样：
（1）请你用笔画线代替导线将实验电路连接完整．
（2）在开关闭合前，应将滑片P放在
A
A
 （选填“A”或“B”）端．
（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮．此时电流表示数为0，电压表有示数．产生故障的原因可能是：
灯泡断路
灯泡断路
．
（4）排除故障后，小明调节变阻器滑片的位置，改变小灯泡两端电压，依次测出通过小灯泡的电流并观察发光情况，记录结果如下表．图所示是小灯泡两端电压为2.5V时，电流表的示数是
0.3
0.3
A，此时小灯泡的电阻为
8.3
8.3
Ω．
小灯泡的额定功率是
0.75
0.75
W．（计算结果保留两位小数）
U/V I/A R/Ω 灯泡亮度
2 0.25 8 比正常发光暗
2.5 正常发光
2.8 0.32 8.75 比正常发光亮
（5）分析表中的数据，你还有什么发现？请写出一个：
随灯泡电压增大，灯泡电阻变大（或随灯泡实际功率变大，灯泡变亮）
随灯泡电压增大，灯泡电阻变大（或随灯泡实际功率变大，灯泡变亮）
．
某同学在测量小灯泡的电功率时，设计的记录表格如下表所示．
实验次序 U/V I/A P/W 平均功率
.
P
/W
1        
2      
3      
请你指出上表设计中
平均功率
.
P
/W
平均功率
.
P
/W
一栏有错误，原因是
实验测量的是灯泡在不同电压下的实际功率，因此不能求其平均功率
实验测量的是灯泡在不同电压下的实际功率，因此不能求其平均功率
．
（2009?白云区模拟）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3.8V，电源为3节干电池，实验电路图如图甲所示
（1）在连接电路的过程中，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应移到阻值
最大
最大
（选填“最大”或“最小”）处．

（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡较暗，则滑片P应向
右
右
（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为
3.8
3.8
V，此时电流表的示数（如图乙所示）
为
0.5
0.5
A，即灯泡的额定功率为
1.9
1.9
W，并计算得此时灯泡的阻值是
7.6
7.6
Ω
如图1是小红同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中所连接的实物图．灯泡的额定电压是2.5V，电阻约9Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样：
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（1）将如图1所示的电路所缺的两根导线补充完整．
U/V I/A R/Ω 灯泡亮度
2.0 0.25 8 暗
2.5 亮
2.8 0.32 9 很亮
（2）在开关闭合前，应将滑片P放在
 
（填：“A”或“B”）端．
（3）小兰调节变阻器的滑片使小灯泡两端电压分别为2.0V、2.5V、2.8V，依次测出通过小灯泡的电流，并观察发光情况，记录在表中．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2所示．此时小灯泡的电流是
 
A，电阻是
 
Ω．小灯泡的额定功率是
 
W．（计算保留1位小数）
（4）计算出不同电压时，灯丝的实际电阻．由此你得出什么结论？
答：
 
．

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