Question

8．小明做“測定小燈泡的額定功率”實驗時，已知燈泡的額定電壓是3.8V，其中電源是三節(jié)新的干電池，燈絲電阻大約10Ω左右，圖甲是測定燈泡的額定功率的電路．
（1）小明按圖甲連接電路并閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，但電壓表無示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡短路．（選填“短路”或“開路”）
（2）小明排除故障后，移動滑片，使燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率是0.76W．
（3）在連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)；閉合開關前，滑動變阻器應將滑片移至阻值A處．
（4）若實驗室里有四種規(guī)格的滑動變阻器：“10Ω 1A”、“15Ω 1.5A”、“20Ω 2A”、“50Ω 2A”．則無論是正常實驗還是后來重新設計的實驗，都是選用10Ω1A規(guī)格的滑動變阻器為宜．

Answer 1

分析 （1）燈泡不亮、電流表無示數(shù)、電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電路有斷路，但電壓表與電源連接的電路沒斷；
（2）先讀出電流表的示數(shù)，再利用P=UI計算燈泡的額定功率；
（3）為保護電路，連接電路時，應斷開開關，滑動變阻器接入電路的阻值應為最大阻值．
（4）由電源電壓與燈的額定電壓、串聯(lián)電路的電壓特點計算滑動變阻器的最小阻值，然后選擇滑動變阻器．

解答 解：（1）燈泡不亮，說明電路無電流或燈泡短路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表與電源連接的電路開路或對電壓表短路，所以故障可能是燈泡短路．
（2）由圖乙，電流表接入的量程是0～0.6A，示數(shù)為I=0.2A；則燈泡的額定功率是：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W．
（3）連接電路時應斷開開關，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，即A端；
（4）燈絲電阻大約10Ω左右；由P=UI得燈的正常工作電流約為：I═$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A；
由I=$\frac{U}{R}$得：電路總電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{0.38A}$≈12Ω，
滑動變阻器接入電路的阻值為R_滑=R-R_L=12Ω-10Ω=2Ω＜10Ω；
因此滑動變阻器可選：“10Ω1A”．
故答案是：（1）短路；（2）0.76；（3）A；（4）10Ω1A．

點評 本題考查電功率的測量，實驗中要會分析故障，解決實驗中遇到的實際問題；此題有助于提高學生判斷并解決實驗故障的能力，屬于中檔題．