Question

10．小明同學(xué)進(jìn)行“測量小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有器材：額定電壓為6V的同規(guī)格小燈泡（電阻約為25Ω）若干個，電壓為12V的電源1個，電流表、電壓表、開關(guān)各1個，規(guī)格分別為“20Ω  1A”和“50Ω  0.5A”的滑動變阻器各1個，導(dǎo)線若干．

（1）實驗中應(yīng)選擇規(guī)格為“50Ω 0.5A”的滑動變阻器．
（2）圖1中已經(jīng)連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．
（3）在連接電路時，開關(guān)必須斷開，將滑動變阻器的滑片移至右端（選填“左”或“右”）．
（4）小明連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為0，經(jīng)檢查電表完好，則故障可能是燈絲斷了（或小燈泡接觸不良）．
（5）故障排除后，再次閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片到某一位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖2所示，則電流表的示數(shù)為0.24A，小燈泡的額定功率是1.44W，此時小燈泡燈絲的電阻為25Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)這個阻值，判斷選擇哪個滑動變阻器；
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（3）連接電路時，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處；
（4）電流表示數(shù)為零，說明電路故障為斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷電路故障；
（5）確定電流表的量程、最小分度值，由圖讀出電流表的示數(shù)；根據(jù)公式P=UI求出小燈泡的功率，根據(jù)歐姆定律的變形公式求出小燈泡的阻值．

解答 解：（1）串聯(lián)電路中，電路處處相等，滑動變阻器中電流與燈泡中電流相等：I_滑=I_燈泡=$\frac{{U}_{燈泡}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{25Ω}$=0.24A；
燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_燈泡=12V-6V=6V，滑動變阻器接入電路的電阻R=$\frac{6V}{0.24A}$=25Ω＞20Ω，所以應(yīng)選擇“50Ω 0.5A”的滑動變阻器；
（2）因為燈泡的額定電壓為6V，所以電壓表量程選擇0～15V，并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：

（3）連接電路時，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處；
（4）電流表示數(shù)為零，說明電路故障為斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路；
（5）由圖2可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)是0.24A；
燈泡的額定功率P=UI=6V×0.24A=1.44W；
燈絲的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.24A}$=25Ω．
故答案為：（1）50Ω  0.5A；（3）斷開；右；（4）燈泡斷路；（5）0.24；1.44；25．

點評 本題考查了實驗器材（滑動變阻器）的選擇、連接電路圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡功率和電阻等，考查的內(nèi)容較多，是實驗的�？純�(nèi)容，需要掌握．