Question

巴彥一中物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們在做“測量小燈泡的額定功率”的試驗(yàn)中，已知小燈泡的額定電壓為“1.5V”，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”的字樣．
（1）小聰將圖中的實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)電路，而其他同學(xué)認(rèn)為從實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩砜矗瑢?shí)驗(yàn)電路上有一根導(dǎo)線連錯(cuò)了，建議改接．請你在接錯(cuò)的那根線上打“×”；

（2）電路修改后，閉合開關(guān)移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表示數(shù)如圖（2）所示，則此時(shí)燈泡的實(shí)際功率是

0.132

W．
（3）接著小聰將滑片移到中點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡正常發(fā)光，但她忘記了觀察電表的示數(shù)，而直接將滑片移至另一端，結(jié)果小燈泡閃亮一下就熄滅了，她發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為

0

A，電壓表的指針剛好偏轉(zhuǎn)到最右端．
（4）于是無法再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了，但小聰同學(xué)不但求出了小燈泡的額定功率為

0.225

W，而且還求出了小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為

10

Ω．

Answer 1

分析：（1）測燈泡的功率時(shí)，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表是串聯(lián)在電路中的，由實(shí)物圖依次判斷導(dǎo)線連接錯(cuò)誤的地方；
（2）由圖（2）讀出電流表和電壓表的數(shù)值，利用P=UI計(jì)算出燈泡的實(shí)際功率；
（3）燈泡突然熄滅有兩種情況，即短路和斷路，當(dāng)燈泡短路時(shí)，電路中有較大的電流；當(dāng)燈泡斷路時(shí)，電路中無電流；由此就能判斷出電流表的示數(shù)；
（4）串聯(lián)電路中，總電壓等于各段電壓之和，利用燈泡的額定電壓和電源電壓求出滑動(dòng)變阻器的電壓，利用歐姆定律得電路的電流；利用P=UI計(jì)算燈泡的額定功率，利用歐姆定律計(jì)算燈泡的電阻．

解答：解：（1）電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表是串聯(lián)在電路中的，根據(jù)實(shí)物圖可知，電流從電流表中間接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，顯然電流表右接線柱與燈泡相連的導(dǎo)線將燈泡短路，故該導(dǎo)線是錯(cuò)誤的；如下圖所示：

（2）圖（2）中電流表的示數(shù)是：I=0.12A；電壓表的示數(shù)是：U=1.1V；
燈泡的實(shí)際功率：P=UI=1.1V×0.12A=0.132W；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器移動(dòng)到一端時(shí)，接入電路的阻值很小，而使燈泡的電壓過大，燈絲被燒毀了，出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象，所以電路故障為斷路，電流表示數(shù)為零；
（4）滑動(dòng)變阻器的滑片滑到中點(diǎn)時(shí)，阻值是10Ω；
此時(shí)燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端的電壓是：額定電壓1.5V；
滑動(dòng)變阻器上的電壓：U=3V-1.5V=1.5V；
燈泡上的電流：I_燈=I_阻=

U

R

=

1.5V

10Ω

=0.15A；
燈泡的額定功率：P=UI=1.5V×0.15A=0.225W；
燈泡的阻值：R=

U

I

=

1.5V

0.15A

=10Ω．
故答案為：（2）0.132；（3）0；（4）0.225；10．

點(diǎn)評：此題主要考查電路的連接、功率的計(jì)算、電路故障的分析等；特別是故障分析題較復(fù)雜，應(yīng)重點(diǎn)掌握；此題屬于難題．