Question

1．小科按照如圖所示的電路圖連接好電路，測量一只額定電壓為2.5V的燈泡的額定功率．部分實驗數據和現象如表．

實驗次數	電壓表示數/v	電流表示數/A	燈泡亮度
1	1	0.2	較暗
2	2.5	0.3	正常發光
3	6	0	不發光

（1）該實驗的原理是P=UI．
（2）若小科有“1.5A  10Ω”和“2.0A  20Ω”兩種規格的滑動變阻器，“根據表中的數據選用的滑動變阻器規格為2.0A 20Ω．
（3）小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）在第3次實驗時，出現的電路故障可能是C
A．L燈短路  B．開關沒有閉合   C．L燈斷路   D．滑動變阻器接入電路的阻值太小．

Answer 1

分析 （1）實驗原理P=UI；
（2）由表格中第3次數據得出電源電壓，算出燈正常發光時的電阻，求出燈正常發光時滑動變阻器分的電壓，根據分壓原理求出滑動變阻器的最小阻值，據此確定變阻器的規格；
（3）根據P_額=U_額I求額定電功率大小；
（4）燈不發光，電流表無示數說明斷路；電壓表有示數，說明電壓表之外的部分完好，據此確定故障所在；

解答 解：（1）測量燈泡的額定功率的實驗原理P=UI；
（2）燈正常工作時的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=8.33Ω．燈不發光，電流表無示數說明電路斷路；電壓表有示數，說明電壓表之外的部分完好，所以，可確定與電壓表并聯的燈所在支路斷路而導致電壓表與其它元件串聯在電路中了．因電壓表的內阻很大，根據分壓原理，電壓表示數接近電源電壓U=6V．
燈正常發光時，變阻器應分去U_變=U-U_L=6V-2.5V=3.5V的電壓，根據分壓原理$\frac{{U}_{L}}{{U}_{變}}$=$\frac{{R}_{L}}{{R}_{變}}$，
變阻器的最小阻值R_變=$\frac{{U}_{變}}{{U}_{L}}$×R_L=$\frac{3.5}{2.5}$×8.33Ω=11.66Ω，故應選用“2.0A 20Ω”的變阻器；
（3）由表中數據知，額定電壓為2.5V的燈泡正常發光時的電流為0.3A，所以，小燈泡正常的額定功率P_額=U_額I=2.5V0.3A=0.75W；
（4）由2的分析，出現的電路故障可能是C．
故答案為：（1）P=UI；
（2）2.0A 20Ω；
（3）0.75W；
（4）C．

點評 本題測量小燈泡的額定電功率，考查實驗原理、器材的選擇、功率的計算、常見故障的分析判斷，綜合性較強．本題的關鍵是從表格數據中發現隱含的條件，求出電源電壓．