Question

某同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，所用電源由若干節普通新干電池串聯組成，滑動變阻器上標有“50歐2安”字樣，待測小燈上標有“0.2安”字樣，其額定功率大于0.5瓦．他正確連接電路并按正確的步驟進行實驗操作．當他閉合電鍵時，觀察到電流表示數為0.12安，但小燈卻不發光，電壓表也無示數．
（1）若電路中只有一處故障，且只發生在滑動變阻器或小燈上，則電路發生故障是    ．實驗所用電源由    節干電池串聯組成．
（2）該同學用規格相同的元件換下發生故障的元件后重新進行實驗．當調節滑動變阻器的滑片最終使小燈正常發光時，發現電路中兩個電表的指針偏離零刻度線的角度恰好相同．
①該同學判斷小燈正常發光的依據是觀察到    ．
②請根據相關信息計算出小燈泡的電功率為    瓦．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據要求，掌握斷路和短路的特點，若斷路，則電路中無電流，用電器不工作，斷路處電壓為電源電壓；若短路，則被短路的不工作，兩端無電壓，其它電路完好，電路中有電流；
判斷出故障后，根據U=IR計算出電源電壓；
（2）當小燈泡兩端的電壓等于額定電壓或電流燈泡額定電流時，小燈泡會正常發光；
根據電流表與電壓表的偏轉角度相同及電流表的數值得出電壓表的示數，根據公式P=UI計算出電功率．
解答：解：（1）小燈泡不發光，可能是斷路或短路，電流表示數為0.12安，所以不能是電路斷路，又因為電壓表也無示數，說明小燈泡短路；
此時滑動變阻器阻值最大為50Ω，所以電源電壓U=IR=0.12A×50Ω=6V
每節干電池的電壓為1.5V，所以n==4節
（2）①小燈泡上標有“0.2安”字樣，可知其額定電流為0.2A，所以該同學判斷小燈正常發光的依據是觀察到電流表的示數為0.2A；
②電流表和電壓表的指針偏離零刻度線的角度恰好相同，電流表的示數為0.2A，
若電壓表量程為0～3V，則電壓表示數為1V；若電壓表量程為0～15V，則電壓表示數為5V；
又小燈泡的額定功率大于0.5W，所以U×0.2A＞0.5W，所以U＞2.5V，則電壓表示數應為5V．
P=UI=5V×0.2A=1W．
故答案為：（1）小燈泡短路；4；（2）①電流表的示數為0.2A；②1．
點評：此題“測定小燈泡的電功率”實驗，考查了對電路故障的分析，（2）問是此題的難點，關鍵是根據條件判斷出電壓表的示數．