Question

在“測定小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右，可供選用的滑動變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω、50Ω，實驗電路如圖1所示．
（1）應該選用的滑動變阻器是______（選填“R₁”或“R₂”）．
（2）電路正確連接后．閉合開關，發現小燈泡不亮，但電流表有示數，接下來應進行的操作是______
（3）如圖2是根據實驗數據繪成的U---I圖象．根據圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是______W．當滑動變阻器的滑片向左移動時，小燈泡的電阻將______．
（4）繼續移動滑片，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數為0，而電壓表有示數，那么發生的故障是______，此時電壓表的示數是______V．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道燈泡額定電壓和電阻，求出燈泡額定電流．滑動變阻器與燈泡串聯．根據測量電路電壓特點，求出燈泡正常工作時，滑動變阻器的電壓，求出滑動變阻器的電阻．
（2）根據燈泡的明暗情況和電流表的示數檢查電路故障，找出故障然所在．
（3）根據圖象得出燈泡正常發光時，通過燈泡的電流，然后根據P=UI，計算額定功率．滑動變阻器是根據接入電路電阻絲的長度改變電阻的，因此確定滑動變阻器接入電路的長度的變化確定電流電流的變化，滑動變阻器接入電路的電阻越小，電路電流越大，燈泡兩端電壓越大，燈絲溫度越高，燈絲電阻增大．
（4）當燈泡電壓超過額定電壓會燒壞燈泡，電壓表串聯在電路中，電壓表測電源電壓．
解答：解：（1）燈泡正常工作時，燈泡的額定電流：I_L===0.25A，
滑動變阻器電壓為：U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動變阻器電阻為：R===14Ω．
選擇滑動變阻器R₂．
（2）電流表有示數，燈泡不亮，首先通過左移滑片，減小電路電阻，增大電路電流，來判斷燈泡短路還是電路電流太小造成的燈泡不亮．
（3）由圖象找到燈泡2.5V的電流為0.2A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
當滑動變阻器的滑片向左移動時，滑動變阻器電阻減小，總電阻減小，電流增大，燈泡電壓增大，燈絲溫度升高，電阻增大．
（4）繼續左移滑片，燈泡電壓增大超過燈泡額定電壓，燒斷燈絲，電路斷路，電流表示數為0，電壓表串聯在電路中，測電源電壓，示數為6V．
故答案為：（1）R₂；（2）向左移動滑動變阻器滑片；（3）0.5；變大；（4）燈泡開路；6．
點評：伏安法測燈泡電阻或功率的實驗中，既考查電壓表、電流表量程的確定方法以及滑動變阻器規格的選擇，同時還考查歐姆定律、電功率計算公式的應用，注意燈泡只有在額定電壓下才可以正常發光．