Question

（2010?揚(yáng)州模擬）某同學(xué)做“測(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)，他電路連接正確，實(shí)驗(yàn)步驟正確．他閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)小燈不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表的示數(shù)為4.5伏，則此故障可能為

小燈斷路

（選填“小燈短路”、“小燈斷路”或“滑動(dòng)變阻器斷路”）．他排除故障后重新開始實(shí)驗(yàn)，閉合電鍵，電壓表、電流表的示數(shù)分別為1.5伏和0.15安．他移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表示數(shù)變化0.05安時(shí)，小燈正常發(fā)光，滑片的位置恰好在變阻器的中點(diǎn)上，則小燈的額定電流為

0.2

安，額定功率為

0.5

瓦．

Answer 1

分析：燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時(shí)，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無(wú)示數(shù)，那么電壓表將串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓；燈泡短路時(shí)，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表將測(cè)量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．燈泡以外的地方斷路，整個(gè)電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
根據(jù)閉合開關(guān)時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為1.5V和0.15A可求出所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值R，然后即可知滑片恰好在變阻器的中點(diǎn)時(shí)的阻值，再根據(jù)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流即為燈泡的額定電流，利用U=IR求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，用電源電壓減去滑動(dòng)變阻器兩端電壓即為燈泡兩端電壓，再利用P=UI即可求出小燈泡的額定功率．

解答：解：由分析可知，燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡短路時(shí)，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表將測(cè)量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0；燈泡斷路時(shí)，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無(wú)示數(shù)，那么電壓表將串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓，電源電壓正好為4.5V；
故答案為：小燈泡斷路．
由“電壓表、電流表的示數(shù)分別為1.5V和0.15A”可知，電路中的電流I=0.15A，小燈泡兩端的電壓1.5V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值最大，則R=

4.5V-1.5V

0.15A

=20Ω，
因?yàn)楫?dāng)電流表示數(shù)變化0.05安時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，因此小燈泡的額定電流為0.05A+0.15A=0.2A，此時(shí)滑片恰好在變阻器的中點(diǎn)上所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓U₁=I×

1

2

R=0.2A×

1

2

×20Ω=2V，
則小燈泡的額定功率為P=U_L×I=（4.5V-2V）×0.2A=0.5W．
故答案為：小燈斷路，0.2，0.5．

點(diǎn)評(píng)：此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，特別是在“小明排除故障后按照正確的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他閉合開關(guān)時(shí)”，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值最大，由此即可計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，然后問題迎刃而解，切不可利用“電壓表、電流表的示數(shù)分別為1.5V和0.15A”去求小燈泡的電阻．