题目内容

19．（1）小明同学做“测定小灯泡的功率”实验，电源电压是1.5伏的整数倍（即电源由几节干电池串联组成），滑动变阻器标有“50Ω 2A”字样，小灯标有“0.3A”字样，且额定电压为“3.8V”、“4.5V”和“6.3V”中的一个，额定功率在1.0瓦～1.9瓦之间．他正确连接电路，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，当观察到电流表的示数为0.3安时，小灯正常发光，发现滑片在中点位置．请根据相关信息计算出小灯的额定功率为当小灯泡的额定电压为4.5V时，额定功率P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W；或：当小灯泡的额定电压为6.3V时，额定功率P额=U额I额=6.3V×0.3A=1.89W．
（2）在测量“小灯泡电功率”实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示．电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动的变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：
a．小灯泡L不亮；电流表示数几乎为零
b．小灯泡L亮度增加；电流表示数增大
C．小灯泡L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到损坏
d．小灯泡L不亮；电流表从示数增大到损坏
与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为A
A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③

分析 （1）由灯泡标有“0.3A”字样，可判断灯泡正常工作的电流为0.3A．
首先由灯泡的功率大体值判断出电源电压；根据电源电压确定灯泡的额定电压，即可利用P=UI，求灯泡的额定功率．
（2）根据电路去分析可能出现的故障，再与现象对应起来即可找出正确答案；要注意电表的正确接法、滑动变阻器的接法．

解答 解：（1）因为灯泡上标有“0.3A”字样，即可判断：小灯正常发光时的电流为0.3A，所以闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，观察到电流表的示数应为0.3A时，小灯正常发光，
由题意可知：额定电压为“3.8V”、“4.5V”和“6.3V”中的一个；且电源电压是1.5伏的整数倍，而滑动变阻器因滑片在中点附近某位置上，所以两端的电压约为：U′=$\frac{1}{2}$R′×0.3A=$\frac{1}{2}$×50Ω×0.3A=7.5V；
①若小灯的额定电压为3.8V，则电源电压U为：3.8V+7.5V=11.3V，即为12V；
滑动变阻器连入电路的阻值为：R1=$\frac{12V-3.8V}{0.3A}$=27.3Ω；
②若小灯的额定电压为4.5V，则电源电压U为：4.5V+7.5V=12V，即为12V，
滑动变阻器连入电路的阻值为：R1=$\frac{12V-4.5V}{0.3A}$=25Ω；
③若小灯的额定电压为6.3伏，则电源电压U为：7.5V+6.3V=13.8V，因13.8V略大于13.5V，所以应为13.5V或15V；
滑动变阻器连入电路的阻值为：R1=$\frac{13.5V-6.3V}{0.3A}$=24Ω；或：R1=$\frac{15V-6.3V}{0.3A}$=29Ω；
由上分析，结合额定电压为“3.8V”、“4.5V”和“6.3V”中的一个，所以滑动变阻器滑片最靠近中点位置的是：小灯泡的额定电压为4.5V或6.3V时，
当小灯泡的额定电压为4.5V时，额定功率P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W；
或：当小灯泡的额定电压为6.3V时，额定功率P额=U额I额=6.3V×0.3A=1.89W；
且灯泡的额定功率在1.0W～1.9W之间．
（2）①中电流表测量干流电流，不能测灯泡中的电流；故电流表接线错误；将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S后电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠L逐渐变亮，由于总电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，是b；
在②中安培表连接错误，应该连接在干路上，开始时滑动变阻器的电阻最大，通过电珠的电流太小，电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠后来忽然发光，由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断，是c；
在③中伏特表和安培表应该互换位置，由于伏特表串联造成电珠L不亮，电流表示数几乎为零，是a；
在④中安培表使电珠短路，电珠L始终不亮，电流表从示数增大到线圈烧断，是d．即①②③④分别对应bcad，顺序为③①②④．
故答案为：（1）0.3；当小灯泡的额定电压为4.5V时，额定功率P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W；或：当小灯泡的额定电压为6.3V时，额定功率P额=U额I额=6.3V×0.3A=1.89W；（2）A．

点评 （1）本题的已知条件都不是很直白，而是根据给定的条件分析得出．关键是根据滑动变阻器滑片在中点附近某位置上分析判断出灯泡的额定电压，注意已知条件很隐蔽，注意挖掘．
（2）我们对于图象的分析清楚一些，故不应只去考虑出现的现象而忽视了对电路的研究；应从电路可能出现的故障进行分析．

练习册系列答案
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  电路中出现的不正常现象 可能的原因
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