Question

5．在測量小燈泡額定功率的實驗中，某科學興趣小組利用相關電學器材進行實驗探究：小燈泡1只（額定電壓為3.8V、阻值約為10歐），電壓表、電流表各1只，滑動變阻器1只，開關1只，新干電池3節(jié)，導線若干．連接電路如圖：

序號	電壓（伏）	電流（安）	功率（瓦）	發(fā)光
1	2	0.24	0.48	暗
2	3.8	0.35	1.33	正常
3	4.2	0.38	1.60	亮

試回答下列問題：
（1）電路連接好后，閉合開關，發(fā)現電壓表示數為電源電壓，但小燈泡不亮，電流表示數為0，發(fā)生這種現象的原因是燈泡斷路．
（2）排除故障后，調節(jié)滑動變阻器，觀察小燈泡的亮度變化，讀出兩只電表的示數，分別記錄在表中；并計算出三種情況下小燈泡的功率，則表格中值為1.33W．
（3）實驗中，為了能調節(jié)到表內所示的各電壓值，滑動變阻器的規(guī)格應為“20Ω 1A”（選填“5Ω  1A”、“10Ω  1A”或“20Ω  1A”）．
（4）若要在實驗中使小燈泡由暗到亮變化，則滑動變阻器的滑片P應從圖中位置逐漸向右移動．（選填“左”或“右”）

Answer 1

分析 （1）常見的電路故障現象有斷路與短路，根據電路故障現象分析電路故障原因．
（2）根據公式P=UI計算出電功率；
（3）電路中的電流最小時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，根據歐姆定律求出滑動變阻器的阻值；
（4）小燈泡由暗到亮，說明通過小燈泡的電流逐漸變大，據此分析滑動變阻器滑動的方向．

解答 解：（1）電壓表有示數說明電壓與電源之間是通路，電流表示數接近于零、燈泡不亮說明電路斷路，原因可能是：電壓表并聯的燈泡處斷路；
（2）知道電流和電壓，則表格中的電功率為：P=UI=3.8V×0.35A=1.33W；
（3）電路中的電流為0.24A時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，此時滑動變阻器兩端的電壓為：U'=U-U_L=4.5V-2V=2.5V；
此時滑動變阻器接入電路的電阻為：R=$\frac{U'}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$=10.4Ω；故應選用“20Ω  1A”的滑動變阻器；
（4）小燈泡由暗到亮，說明通過小燈泡的電流逐漸變大，則滑動變阻器接入電路的電阻逐漸減小，故滑片應向右滑動．
故答案為：（1）燈泡斷路；（2）1.33；（3）“20Ω  1A”；（4）右．

點評 本題是測量小燈泡電功率的實驗，考查了電路故障、電路元件的選擇、滑動變阻器的應用，是一道基礎題．