Question

小強在做測量“小燈泡的電功率”實驗時，所用的器材有：3 節(jié)新的干電池；2 個滑動變阻器，規(guī)格分別為①“5Ω 3A”和②“10Ω 2A”； 電流表、電壓表各 1 個；電鍵 1 個；導線若干；標有“1.5V”的待測小燈泡若干只．
（1）請你用 2B 鉛筆畫線代替導線將圖中電路補充完整． （此電路是小強正確連接、剛閉合開關時的電路．）
（2）小強閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈不亮，電壓表示數(shù)為0伏，電流表為0.3安；移動滑片后，電流表示數(shù)變化，電壓表示數(shù)始終為0伏．若電路中只 有一處故障且只發(fā)生在小燈或滑動變阻器上，電路故障是______．在此電路中電源是用______節(jié)新干電池串聯(lián)而成的，所用的滑動變阻器規(guī)格為______（選填序號）．
（3）小強排除故障后重新實驗，移動滑片使小燈正常發(fā)光時，滑片的位置恰好在滑 動變阻器的中點（即滑動變阻器連入電路的電阻為所標的一半），則小燈的額定電流為______ 安，額定功率為______瓦．

Answer 1

解：開關與滑動變阻器相連接，因是剛閉合開關時的電路，此時滑動變阻器的阻值在最大處，故電路圖如下所示：

（2）①電流表為0.3安，電壓表示數(shù)始終為0伏，說明電路中出現(xiàn)了短路，因電壓表與小燈泡并聯(lián)，測的是小燈泡兩端的電壓，故應是小燈泡短路；
②從圖上觀察到，電源是用兩節(jié)干電池，一節(jié)干電池的電壓是1.5V，故此時電源電壓為U=2×1.5V=3V，根據串聯(lián)電路具有分壓作用可知，滑動變阻器和小燈泡共同分擔3V電壓，此時的電流表示數(shù)為0.3A，如果選擇①滑動變阻器的話，只有在阻值最大時才能保證小燈泡兩端的電壓不高于額定電壓，故選擇②滑動變阻器．
（3）小燈正常發(fā)光，說明此時電壓為額定電壓U′=1.5V，
滑片的位置恰好在滑 動變阻器的中點，說明阻值R′=R=×10Ω=5Ω，
則小燈的額定電流：I′===0.3A；
則小燈的額定功率為：P=U′I′=1.5V×0.3A=0.45W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）小燈短路；2；②．
（3）0.3；0.45．
分析：（1）滑動變阻器應一上一下接入電路；
（2）電流表有示數(shù)說明電路出現(xiàn)短路，再根據電壓表的示數(shù)判斷故障位置；一節(jié)干電池的電壓是1.5V；
（3）滑片在中點，說明接入電路的阻值是最大阻值的一半，根據I=計算電流，根據P=UI計算額定功率．
點評：本題的難點在于此電路圖是剛閉合開關時的電路，故在選擇滑動變阻器接線柱時要選擇左下角的．