Question

20．圖甲是“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖，其中電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為10Ω．
（1）為能順利完成該實(shí)驗(yàn)探究，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用規(guī)格是C．
A．“5Ω   1A”B．“10Ω  1A”C．“50Ω  1A”

（2）某小組連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮且電流表無(wú)示數(shù)，但電壓表有示數(shù)．試分析電路中可能出現(xiàn)的故障是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.65W．
（4）在小燈泡正常發(fā)光時(shí)，再將滑片P向B端移動(dòng)到某一位置，則小燈泡的實(shí)際功率將小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）額定功率．

Answer 1

分析 （1）由P=UI計(jì)算燈泡額定電流，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)．根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算滑動(dòng)變阻器的電阻．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路了；電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電壓表通過(guò)電流表和滑動(dòng)變阻器與電源兩極相連，由此分析故障的原因；
（3）當(dāng)燈泡電壓達(dá)到額定電壓時(shí)燈泡正常發(fā)光，讀了此時(shí)電流表示數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率；
（4）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑片P向B端移動(dòng)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知燈泡兩端電壓的變化情況，再判斷實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系．

解答 解：
（1）電源電壓U=6V，燈泡正常工作時(shí)，燈泡額定電壓：U_燈=2.5V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓：U_滑=6V-2.5V=3.5V，
燈泡電阻約R_燈=10Ω，電路電流I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{燈}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
滑動(dòng)變阻器電阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，說(shuō)明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的原因是小燈泡斷路．
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由圖電流表使用0-0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A，
所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
（4）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑片P向B端移動(dòng)，使得變阻器連入阻值變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知燈泡兩端電壓減小，即實(shí)際電壓小于額定電壓，則小燈泡實(shí)際功率小于額定功率．
故答案為：（1）C；（2）燈泡斷路；（3）0.65；（4）小于．

點(diǎn)評(píng) 利用電壓表、電流表判斷電路故障時(shí)，要知道電流表無(wú)示數(shù)原因：電路中有斷路現(xiàn)象；電壓表無(wú)示數(shù)原因：與電壓表并聯(lián)部分短路或與電壓表并聯(lián)以外的部分?jǐn)嗦罚?/p>