Question

6．小强同学参加电子摆拼训练时发现有个小灯泡上标有“0.3A”的字样，但是上面的电压值已经模糊不清，他想通过实验测量该小灯泡的额定电功率．图甲为他所连的实验电路（滑动变阻器的最大阻值为50Ω），检查无误后闭合开关，直接读得电流表示数为0.2A，电压表示数为2V．

（1）当把滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表的示数如图乙所示，那么小灯泡的额定电功率是0.9W（电源电压不变）．
（2）小强在实验过程中，小灯泡突然熄灭，此时电流表的示数为零，电压表的示数为12V，产生此故障的原因可能是哪些？BC（用字母表示）
A．小灯泡短路
B．小灯泡的灯丝断了
C．小灯泡的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱接反．

Answer 1

分析 （1）刚闭合开关时，根据电流表、电压表的示数及欧姆定律求出灯泡电阻；根据乙图读出电流表的示数，由于等于灯泡的额定电流，根据P=I²R计算出灯泡的额定功率．
（2）根据刚闭合开关时，滑动变阻器的阻值最大，根据电流表、电压表的示数及欧姆定律的知识计算出电源电压；灯泡突然熄灭，根据电流表、电压表的示数变化得出电路的可能出现的故障．

解答 解：（1）刚闭合开关时，由欧姆定律可知灯泡电阻：R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，通过灯泡的电流等于其额定电流0.3A时灯泡正常发光，则灯泡的额定功率P=I_额²R_L=（0.3A）²×10Ω=0.9W；
（2）小灯泡突然熄灭，此时电流表的示数为零，电压表的示数为12V，
由于刚闭合开关时，滑动变阻器的阻值为50Ω，滑动变阻器两端的电压U_滑=IR_滑=0.2A×50Ω=10V，则电源电压为U=10V+2V=12V；
所以电压表的示数等于电源电压，说明灯泡位置处于开路状态，故选B、C．
故答案为：（1）0.9；（2）B、C．

点评 此题是测量灯泡的额定功率实验，考查了对额定功率的理解，电流表的读数及电功率的计算，同时考查了欧姆定律在串联电路中的应用．