Question

在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2 5v，电阻大约l0Ω左右，可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图所示．

（1）应该选用的滑动变阻器是________（选填“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________（填序号）；
A．更换小灯泡　　　　　　　 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片　 D．向右移动滑动变阻器滑片
（3）如图是根据实验数据绘成的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W．当滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡的电阻将变________；

（4）继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示敷，那么发生的故障是________，此时电压表的示数是________V．

Answer 1

解：（1）灯泡正常工作时，
I_L===0.25A，
滑动变阻器电压为：U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑动变阻器电阻为：R===14Ω．
选择滑动变阻器R₂．
（2）电流表有示数，灯泡不亮，首先通过左移滑片，减小电路电阻，增大电路电流，来判断灯泡短路还是电路电流太小造成的灯泡不亮．
（3）由图象找到灯泡2.5V的电流为0.2A．
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
左移滑片，滑动变阻器电阻减小，总电阻减小，电流增大，灯泡电压增大，灯丝温度升高，电阻增大．
（4）继续左移，灯泡电压增大超过灯泡额定电压，烧断灯丝，电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，示数为6V．
故答案为：（1）R₂；（2）C；（3）0.5；大；（4）灯泡断路；6．
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，电流表有示数，灯泡可能短路或电流太小．
如果再移动滑动变阻器滑片，灯泡还不发光，电流也不变时，灯泡短路；
如果移动滑片，灯泡变亮，电流表示数变大，说明电流太小．
所以接下来移动滑片，使总电阻减小，确定灯泡不亮的原因．
（3）根据图象获得灯泡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，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）当灯泡电压超过额定电压会烧坏灯泡，电压表串联在电路中，电压表测电源电压．
点评：测灯泡电阻或功率的实验中，根据数据确定电压表、电流表、滑动变阻器的规格是一类题型：
电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压来确定．
电流表的量程根据I=或I=来确定．
滑动变阻器的规格同时考虑电阻和电流，电阻在够用的情况下，尽量要小一些．