Question

19．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压不变，滑动变阻器标有“10Ω　2A”的字样，待测小灯上只有所标“0.3A”字样清晰可见．

（1）小华先将电源、小灯泡、电流表、开关以及滑动变阻器正确连入电路，如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最左（填“左”或“右”）端．
（2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电流表示数为0，则电路的故障可能有AC．
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动电阻器断路 D．滑动变阻器下下接
（3）小华排除故障，并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，再将两个电压表分别并联在电路中的某两点．闭合开关，发现各表示数如图乙所示．接着他移动变阻器的滑片至小灯泡正常发光，在此过程中小灯泡的亮度逐渐变亮．上述过程中小华发现有一个电压表的示数始终未变，而另一个电压表的示数变化了1.4伏，根据相关信息计算出小灯泡的额定功率为1.89瓦．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大值处；
（2）无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电流表示数几乎为0，说明电路中可能出现了断路；
（3）两个电压表分别并联在电路中的某两点，移动变阻器的滑片一个电压表的示数始终未变，而另一个电压表的示数变化了1.4V．
由移动滑片一电压表示数不变，根据图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，求出电源电压；
由另一电压表示数指针位置大于测电源电压的电压表位置可知另一电压表表量程，另一电压表由滑片开始在最大值处移动后灯正常发，示数变化1.4V，分析电压表测哪个部分电压．
求出灯泡额定电压，应用P=UI可计算小灯泡的电功率．

解答 解：
（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大值左端；
（2）AC、若灯泡断路或滑动变阻器断路，整个电路断路，所以无论怎样移动滑片，电路中电流为0，灯泡不亮，故AC有可能；
B、若灯泡短路，电路仍是通路，电流表会有示数，故不符合题意；
D、若滑动变阻器下下接入电路，滑动变阻器以最大值接入电路，移动滑片不能改变电路中电流，但电路电流不会为0，故不符合题意；
（3）电源电压应大于灯泡两端电压，移动滑片过程，滑动变阻器和灯泡两端电压会发生变化，电源两端电压不变，由图示电压表可知，左边电压表测电源电压，量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为7.5V，即电源电压为7.5V；
若另一电压表测灯泡两端电压，由右侧电压表指针位置超过左侧电压表位置，由此可知电压表应使用的量程为0～3V，由图示右侧电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.6V，移动滑片滑动变阻器连入阻值减小，根据分压原理，灯泡正常发光时电压表示数应增大1.4V，即灯泡电压为2.6V+1.4V=4V，这样就超过了电压表量程，所以不合理；
由此可知另一电压表测的是滑动变阻器两端电压，滑片在最大值处时，变阻器两端电压为2.6V，移动滑片变阻器连入阻值变小，其分得电压变小，灯泡逐渐变亮，当灯泡正常发光时，灯泡两端电压为U_额=7.5V-（2.6V-1.4V）=6.3V，
所以灯泡额定功率：P_额=U_额I_额=6.3V×0.3A=1.89W．
故答案为：（1）左；（2）AC；（3）变亮；1.89．

点评 本题考查了实验注意事项、电路故障的判断、电压表的读数及小灯泡电功率的计算．解题的关键在于根据题意分析两个电压表各测哪部分电路两端电压，有一定难度．