Question

在“測定額定電壓為2.5V小燈泡的功率”的實驗中，同學們按如圖所示的電路圖連接器材后進行實驗．
（1）調節(jié)滑動變阻器的滑片，當小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)為O．3A，小燈泡的額定功率是______W．
（2）若電源電壓為6V，滑動變阻器有“10Ω，1.5A”和“20Ω、1A”兩種規(guī)格，則本實驗中應選用規(guī)格為______的滑動變阻器．
（3）某同學接線后發(fā)現(xiàn)開關沒有閉合時燈泡就已發(fā)光，而電表示數(shù)情況正常，開關閉合后燈泡反而熄滅，電壓表示數(shù)減小為零，電流表示數(shù)變大，但沒有超出量程．你認為他接線中出現(xiàn)的錯誤是______．
（4）另一同學連接電路完畢并閉合開關，當調節(jié)變阻器滑片時，發(fā)現(xiàn)燈泡變亮時電壓表的示數(shù)減小，燈泡變暗時電壓表示數(shù)增大（器材是完好的）．想一想，怎樣連接電路才會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？答：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知小燈泡的額定電壓，又知道正常發(fā)光時的電流，利用公式P=UI就可求得額定功率；
（2）已知電源電壓和小燈泡的額定電壓，可以得到滑動變阻器兩端所加的最大電壓；小燈泡正常發(fā)光時的電流與此時滑動變阻器中的電流相同．根據(jù)最大電壓和對應的電流就可計算出滑動變阻器接入電路的最小阻值，由此確定選擇的滑動變阻器；
（3）（4）電流故障的分析可以采用“排除法”，電流表、電壓表、小燈泡根據(jù)題意逐個排查，找出問題；
解答：解：
（1）小燈泡的額定功率為
P_額=U_額I_額=2.5V×0.3A=0.75W
（2）小燈泡正常發(fā)光時U_L=2.5V
所以滑動變阻器兩端電壓為
U=U-U_L=6V-2.5V=3.5V
通過滑動變阻器的電流
I=I_L=0.3A
所以滑動變阻器接入電路的阻值為
R_L==≈12Ω
必須選擇“20Ω、1A”滑動變阻器．
（3）開關未閉合燈泡就發(fā)光，說明開關沒有與燈泡串聯(lián)；閉合開關，燈泡熄滅，電流表有示數(shù)，說明除燈泡以外的電路是通路．由此可知，開關與燈泡并聯(lián)．
（4）如果電壓表與電源并聯(lián)，示數(shù)不變；如果電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡變亮時，電壓表示數(shù)增大，燈泡變暗時，電壓表示數(shù)變�。�事實與這兩種情況都不符，所以是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)．
故答案為（1）0.75
（2）20Ω 1A
（3）開關與燈泡并聯(lián)
（4）電壓表與滑動變阻器并聯(lián)
點評：從不同規(guī)格的導體中選取符合要求的對象，是電學實驗題的難點，解題的關鍵是照顧到電路中各個用電器的電流電壓．