Question

做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、开关各一只，导线若干，滑动变阻器三只：R₁（5Ω  0.5A）、R₂（10Ω  0.5A）、R₃（500Ω  1A）．同学们设计的电路如图所示：
（1）电压表应选用

0--15V

档，滑动变阻器应选用

R₂

（选填“R₁”、“R₂”、“R₃”）；
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：

故 障 现 象	检    测	故 障 原 因
灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变

Answer 1

分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，量程应大于额定电压；求出灯泡正常发光时滑动变阻器的阻值，根据阻值选择滑动变阻器．
（2）根据故障现象，分析各种可能的故障原因，用排除法确定是什么故障．

解答：解：（1）灯泡额定电压是3.8V，电压表量程应选15V；灯泡正常发光时，
电路电路电流I=

3.8V

10Ω

=0.38A；滑动变阻器的电压U_滑=U-U_灯=6V-3.8V=2.2V，
滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=

U滑

I

=

2.2V

0.38A

≈5.8Ω，则滑动变阻器应选R₂．
（2）①移动滑动变阻器滑片，现象不变，说明滑动变阻器不能改变电路电路电阻，
滑动变阻器接上面两个接线柱或同时接下面两个接线柱；灯泡较暗、两表的示数均较小，
说明电路电流较小，电路阻值较大；综合分析知，原因是：滑动变阻器采用了“两下”接法．
②电流表无示数，电路断路；灯泡不亮，灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外的电路断路；
电压表示数较大，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；取下灯泡，
两表的示数不变，灯泡所在位置断路；综合分析知，故障原因是：灯泡断路．

点评：本题考查了电压表量程及滑动变阻器的选择、电路故障分析，是实验的常考内容，需要掌握．
电路故障一般有断路与短路两种，分析电路故障原因要注意排除法的应用．