Question

实验小组的同学们在做“测量小灯泡的额定功率”的实验中，已知电源电压是3V，小灯泡的额定电压为“1.5V”，滑动变阻器上标有“1A  20Ω”的字样．
（1）小娟根据设计的电路图，将图（1）中的实验器材连接成实验电路．同小组的其他同学检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议小娟改接．①请你在接错的那根线上打“×”；②另画一根导线，使电路连接正确．

（2）电路修改正确后，闭合开关移动滑片发现电流表和电压表的示数如图（2）所示，则此时灯泡的实际功率是

0.12

W．
（3）接着小娟同学将滑动变阻器的滑片移动到中点时，发现小灯泡正常发光，但她忘记了观察电表的示数，而直接将滑片移动到另一端，结果小灯泡闪亮一下熄灭了，她发现电流表的示数为

0

A，电压表的指针刚好偏转到最右端．
（4）于是无法再进行实验了，但是小娟同学不但求出了小灯泡的额定功率为

0.225

W，而且还求出了小灯泡正常发光时灯丝的电阻为

10

Ω．

Answer 1

分析：（1）测灯泡的功率时，灯泡、滑动变阻器、电流表是串联在电路中的，由图（1）可判断出导线连接错误的地方；
（2）由图（2）读出电流表和电压表的数值，利用P=UI计算出灯泡的实际功率；
（3）灯泡突然熄灭有两种情况，即短路和断路，当灯泡短路时，电流大而无电压；当灯泡断路时，无电流而电压大；由此就能判断出电流表的示数；
（4）串联电路中，总电压等于各段电压之和，利用灯泡的额定电压和电源电压求出滑动变阻器的电压，利用欧姆定律得电路的电流；利用P=UI计算灯泡的额度功率，利用欧姆定律计算灯泡的电阻．

解答：解：（1）灯泡、电流表、滑动变阻器应串联在电路中，题目电路图中灯泡未接入电路，应接入；
故答案如下图所示．

（2）图（2）中电流表的示数是：I=0.12A；电压表的示数是：U=1V；
灯泡的实际功率：P=UI=1V×0.12A=0.12W；
故答案是：0.12；
（3）当滑动变阻器移动到一端时，接入电路的阻值很小，而使灯泡的电压过大，灯丝被烧毁了，出现了断路现象，所以没有电流；
故答案是：0；
（4）滑动变阻器的滑片滑到中点时，阻值是10Ω；
此时灯泡正常发光，灯泡两端的电压是：额定电压1.5V；
滑动变阻器上的电压：U=3V-1.5V=1.5V；
灯泡上的电流：I_灯=I_阻=

U

R

=

1.5V

10Ω

=0.15A；
灯泡的额定功率：P=UI=1.5V×0.15A=0.225W；
灯泡的阻值：R=

U

I

=

1.5V

0.15A

=10Ω；
故答案是：0.225，10．

点评：此题主要考查电路的连接、功率的计算、电路故障的分析等；特别是故障分析题较复杂，应重点掌握；此题属于难题．