Question

19．（1）小明同學(xué)做“測定小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)，電源電壓是1.5伏的整數(shù)倍（即電源由幾節(jié)干電池串聯(lián)組成），滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω 2A”字樣，小燈標(biāo)有“0.3A”字樣，且額定電壓為“3.8V”、“4.5V”和“6.3V”中的一個(gè)，額定功率在1.0瓦～1.9瓦之間．他正確連接電路，閉合電鍵后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)觀察到電流表的示數(shù)為0.3安時(shí)，小燈正常發(fā)光，發(fā)現(xiàn)滑片在中點(diǎn)位置．請根據(jù)相關(guān)信息計(jì)算出小燈的額定功率為當(dāng)小燈泡的額定電壓為4.5V時(shí)，額定功率P_額=U_額I_額=4.5V×0.3A=1.35W；或：當(dāng)小燈泡的額定電壓為6.3V時(shí)，額定功率P_額=U_額I_額=6.3V×0.3A=1.89W．
（2）在測量“小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們連接的電路中有四個(gè)錯(cuò)誤電路，如圖所示．電源內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)線連接良好，若將滑動(dòng)的變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動(dòng)觸頭過程中，會(huì)分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象：
a．小燈泡L不亮；電流表示數(shù)幾乎為零
b．小燈泡L亮度增加；電流表示數(shù)增大
C．小燈泡L開始不亮；后來忽然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到損壞
d．小燈泡L不亮；電流表從示數(shù)增大到損壞
與上述a b c d 四種現(xiàn)象對應(yīng)的電路序號(hào)為A
A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③

Answer 1

分析 （1）由燈泡標(biāo)有“0.3A”字樣，可判斷燈泡正常工作的電流為0.3A．
首先由燈泡的功率大體值判斷出電源電壓；根據(jù)電源電壓確定燈泡的額定電壓，即可利用P=UI，求燈泡的額定功率．
（2）根據(jù)電路去分析可能出現(xiàn)的故障，再與現(xiàn)象對應(yīng)起來即可找出正確答案；要注意電表的正確接法、滑動(dòng)變阻器的接法．

解答 解：（1）因?yàn)闊襞萆蠘?biāo)有“0.3A”字樣，即可判斷：小燈正常發(fā)光時(shí)的電流為0.3A，所以閉合電鍵后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察到電流表的示數(shù)應(yīng)為0.3A時(shí)，小燈正常發(fā)光，
由題意可知：額定電壓為“3.8V”、“4.5V”和“6.3V”中的一個(gè)；且電源電壓是1.5伏的整數(shù)倍，而滑動(dòng)變阻器因滑片在中點(diǎn)附近某位置上，所以兩端的電壓約為：U′=$\frac{1}{2}$R′×0.3A=$\frac{1}{2}$×50Ω×0.3A=7.5V；
①若小燈的額定電壓為3.8V，則電源電壓U為：3.8V+7.5V=11.3V，即為12V；
滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為：R₁=$\frac{12V-3.8V}{0.3A}$=27.3Ω；
②若小燈的額定電壓為4.5V，則電源電壓U為：4.5V+7.5V=12V，即為12V，
滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為：R₁=$\frac{12V-4.5V}{0.3A}$=25Ω；
③若小燈的額定電壓為6.3伏，則電源電壓U為：7.5V+6.3V=13.8V，因13.8V略大于13.5V，所以應(yīng)為13.5V或15V；
滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為：R₁=$\frac{13.5V-6.3V}{0.3A}$=24Ω；或：R₁=$\frac{15V-6.3V}{0.3A}$=29Ω；
由上分析，結(jié)合額定電壓為“3.8V”、“4.5V”和“6.3V”中的一個(gè)，所以滑動(dòng)變阻器滑片最靠近中點(diǎn)位置的是：小燈泡的額定電壓為4.5V或6.3V時(shí)，
當(dāng)小燈泡的額定電壓為4.5V時(shí)，額定功率P_額=U_額I_額=4.5V×0.3A=1.35W；
或：當(dāng)小燈泡的額定電壓為6.3V時(shí)，額定功率P_額=U_額I_額=6.3V×0.3A=1.89W；
且燈泡的額定功率在1.0W～1.9W之間．
（2）①中電流表測量干流電流，不能測燈泡中的電流；故電流表接線錯(cuò)誤；將滑動(dòng)變阻器的觸頭置于左端，閉合S后電珠L不亮，在向右端滑動(dòng)觸頭過程中，電珠L逐漸變亮，由于總電阻減小，干路電流增大，電流表示數(shù)增大，是b；
在②中安培表連接錯(cuò)誤，應(yīng)該連接在干路上，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻最大，通過電珠的電流太小，電珠L不亮，在向右端滑動(dòng)觸頭過程中，電珠后來忽然發(fā)光，由于大部分電流流過電流表造成電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷，是c；
在③中伏特表和安培表應(yīng)該互換位置，由于伏特表串聯(lián)造成電珠L不亮，電流表示數(shù)幾乎為零，是a；
在④中安培表使電珠短路，電珠L始終不亮，電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷，是d．即①②③④分別對應(yīng)bcad，順序?yàn)棰邰佗冖埽?br />故答案為：（1）0.3；當(dāng)小燈泡的額定電壓為4.5V時(shí)，額定功率P_額=U_額I_額=4.5V×0.3A=1.35W；或：當(dāng)小燈泡的額定電壓為6.3V時(shí)，額定功率P_額=U_額I_額=6.3V×0.3A=1.89W；（2）A．

點(diǎn)評 （1）本題的已知條件都不是很直白，而是根據(jù)給定的條件分析得出．關(guān)鍵是根據(jù)滑動(dòng)變阻器滑片在中點(diǎn)附近某位置上分析判斷出燈泡的額定電壓，注意已知條件很隱蔽，注意挖掘．
（2）我們對于圖象的分析清楚一些，故不應(yīng)只去考慮出現(xiàn)的現(xiàn)象而忽視了對電路的研究；應(yīng)從電路可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析．