Question

10．為測定“額定電壓為2.5V的小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓保持不變．
（1）如圖甲所示，連接電路時開關應處于斷開狀態．實驗時，若無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不亮，但電壓表有示數，電流表示數幾乎為零，則故障的原因可能是燈泡與燈座（選填“電流表與導線”或“燈泡與燈座”）接觸不良．
（2）故障排除后，閉合開關，變阻器滑片P在某處時，電壓表示數為2V，電流表示數如圖乙所示．若想測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片P向左端（選填“左”或“右”）移動．
（3）當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖丙所示，其值為0.22A，通電20s小燈泡消耗的電能為11J．
（4）把這樣的兩個燈泡串聯在電壓為4V的電路中，電路的總功率為0.8W．

Answer 1

分析 （1）為保護電路在連接電路時，開關應斷開；燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路；電流表無示數，說明電路存在斷路；電壓表示數等于電源電壓，
說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障是：燈泡斷路．
（2）變阻器滑片P在某處時，電壓表示數為2V，根據該示數與燈泡額定電壓間的關系，判斷滑片的移動方向，直到電壓表示數等于燈泡額定電壓為止；
（3）已知額定電壓，和電流表的示數，根據W=UIt算出通電20s小燈泡消耗的電能；
（4）把這樣規格的兩個小燈泡串聯連接在電源電壓為4V的電路中時，根據電阻的串聯求出電路中的總電阻，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算出功率．

解答 解：（1）連接電路時，為保護電路開關應斷開；
閉合開關，小燈泡不亮，電流表無示數，說明電路中有斷路的地方，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，故障是燈泡與燈座接觸不良了．
（2）變阻器滑片P在某處時，電壓表示數為2V，小于燈泡額定電壓，應使電路中的電流增大，滑動變阻器的阻值應變小，滑片應向左端移動，直到電壓表示數等于額定電壓2.5V；
（3）電流表量程為0-0.6A，分度值為0.02A，電流表示數0.22A，
通電20s小燈泡消耗的電能為：W=UIt=2.5V×0.22A×20s=11W．
（4）把這樣規格的兩個小燈泡串聯連接在電源電壓為4V的電路中時，每個燈泡兩端的電壓為2V，由圖象乙可知，電路的電流為0.2A，
燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，
串聯電路中的總電阻：R_總=2R=2×10Ω=20Ω，
電路的總功率：P_總=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（4V）^{2}}{20Ω}$=0.8W．
故答案為：（1）斷開；燈泡與燈座；（2）左；（3）0.22；11；（4）0.8．

點評 本題考查了電路故障分析、滑動變阻器的調節等問題；分析電路故障時，應根據實驗現象，分析各種可能的故障原因，然后綜合分析得出結論；最后一問有一定的難度，解題時要細心，認真分析，這一問容易出錯．