Question

1．如图是“测量小灯泡额定功率”实验电路图，滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.2A”，灯泡上标有“0.3A”字样，电源电压保持不变．
（1）小华连接的电路如图乙所示，其中有一根导线连接不规范，导致开关没有闭合时电压表就有读数，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将其改正．
（2）改正后闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压有示数为电源电压，则故障的原因可能是灯泡断路；
（3）排除故障后刚闭合开关时，电压表和电流表的示数分别为2V和0.2A．接着调节滑动变阻器直至小灯泡正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在正中间．由此可知可知，电源电压为12V，小灯泡的额定功率为1.35W．

Answer 1

分析 （1）观察图示，根据电压表和电流表的连接情况由题意作出判断；
（2）灯泡不亮，灯泡有两种：短路、断路．灯泡短路，同时电压表也会短路，灯泡不亮，电压表无示数．灯泡断路，灯泡不亮，电压表会串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表有示数．
（3）刚闭合开关时，滑动变阻器的阻值最大，根据串联电路的电压和电流规律及欧姆定律计算出电源电压；
计算出滑片在中间时滑动变阻器两端的电压，从而可计算出灯泡的额定电压，由P=UI计算出其额定功率的值．

解答 解：（1）由图示可知，电压表连线错误，电压表与电源两极相连接，即使开关断开，电压表也会有示数，修改后的电路连接如图所示：

（2）灯泡断路，灯泡不亮，电压表会串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表有示数；
（3）开关刚闭合时，滑动变阻器的阻值最大，为50Ω，则滑动变阻器两端的电压：U_滑=IR_滑=0.2A×50Ω=10V，则电源电压U=U_滑+U_灯=10V+2V=12V；
由题意知，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值R_滑′=$\frac{1}{2}$×50Ω=25Ω，此时电路中的电流等于灯泡的额定电流等于0.3A，
则滑动变阻器两端的电压为U_滑′=I′R_滑′=0.3A×25Ω=7.5V；
则灯泡的额定电压U_额=U-U_滑′=12V-7.5V=4.5V；
则P=U_额I_额=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案为：（1）电压；（2）灯泡断路；（3）12；1.35．

点评 此题考查了电路图的连接、电路故障的分析及灯泡额定功率的计算，特别是（3）问一定要熟练掌握串联电路中电流和电压的规律，熟练应用欧姆定律进行计算．