Question

【题目】测量“小灯泡的电功率”．小灯泡的额定电流为 0.3A，灯丝阻值在 10Ω～15Ω 之间．所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为 6V）、开关各一个，滑动变阻器 （“5Ω 2A”、“20Ω 1A”）两个，导线若干．

(1)如图甲所示是没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线将实物图补充完整________．

(2)按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路的故障是：________．排除故障后，再次闭合开关时，小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭，小宜在操作过程中的不当之处是：________．

(3)选用的滑动变阻器的规格为________．

(4)闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，读数为________V，小灯泡的额定功率为________．断开开关后，小灯泡的电阻将________（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

【答案】 小电灯断路 滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处 20Ω 1A 3.5 1.05W 变小

【解析】（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电压表应并联在小灯泡两端，已知小灯泡的额定电流为 0.3A，灯丝阻值为15Ω时，其两端的电压最大，即U=IR=0.3A×15Ω=4.5V，故电压表选用0﹣15V量程；如图所示：

（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，灯不亮，电压表有较大的示数，说明电路故障为断路，并且电压表与电源两极相连，故小电灯断路；
再次闭合开关时，观察到小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭，说明电路中电流过大，该学生在操作过程中的不当之处是：闭合开关前滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处；

（3）电路电流为灯泡额定电流0.3A时，由U=IR可知，灯泡两端电压约为3V～4.5V，由串联电路电压关系可知，此时滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL ， 则滑动变阻器两端电压约为1.5V～3V，由R= 可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值约为5Ω～10Ω，因此应选择“20Ω 1A”的滑动变阻器；

（4）由图乙可知，电压表量程为0﹣15V，分度值为0.5V，则电压表示数为3.5V，则灯泡的额定功率为：P额=UI额=3.5V×0.3A=1.05W；

断开开关后，小灯泡灯丝的温度降低，电阻会减小。