Question

8．在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中個(gè)，電源由兩節(jié)新干電池組成，小燈泡L標(biāo)有“2V”字樣，其電阻約10Ω，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω　1Α”字樣．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中實(shí)物電路正確連接完整．要求：閉合電鍵S前，移動(dòng)變阻器的滑片P至左端時(shí)，變阻器連入電路的阻值為最大值．

（2）連接好電路，閉合電鍵，觀察到燈泡L不發(fā)光，電壓表示數(shù)為零，將電壓表分別正確并聯(lián)在AB，AC，AD兩端，發(fā)現(xiàn)U_AB=U_AC=0，U_AD＞0，請(qǐng)判斷，發(fā)生故障的是C、D處斷路；
（3）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定燈泡L的額定功率，當(dāng)移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，眼睛應(yīng)先觀察電壓表表的示數(shù)，然后讀出另一個(gè)電表的示數(shù)．當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示，則燈泡L的額定功率為0.4瓦，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻為5歐．

Answer 1

分析 （1）滑片P至電阻絲的左端時(shí)，變阻器連入電路的阻值為最大值，故需將滑動(dòng)變阻器的右下接線柱接入電路；
（2）燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，可能是燈泡短路或斷路造成，故障類型應(yīng)根據(jù)電壓判斷；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，要注意電壓表示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光．
先確定電流表的量程，然后根據(jù)電流表的分度值和指針的位置讀出電流表的示數(shù)，再利用P=UI求出燈泡的額定功率；
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，利用R=$\frac{U}{I}$求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．

解答 解：（1）將電源正極與滑動(dòng)變變阻器的右下端接線柱相連，如下圖所示：

（2）觀察到燈泡L不發(fā)光，電壓表示數(shù)為零，有可能是燈泡短路或斷路造成的，發(fā)現(xiàn)_AB=U_AC=0，U_AD＞0，說明從D點(diǎn)、燈絲、電流表、滑動(dòng)變阻器到電壓的正負(fù)極是通路，所以是CD之間發(fā)生了斷路；
（3）因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2V，所以在實(shí)驗(yàn)過程中，眼睛應(yīng)注意觀察電壓表當(dāng)電壓表示數(shù)是2V時(shí)，表明燈正常發(fā)光，記下此時(shí)電流表的示數(shù)；
根據(jù)實(shí)物圖可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.2A，則燈泡的額定功率：P=UI=2V×0.2A=0.4W；
因?yàn)殡娫从蓛晒?jié)新干電池組成，所以電源電壓為3V，由于串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，故燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=3V-2V=1V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路的阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）C、D處斷路；（3）電壓表；0.4；5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑動(dòng)變阻器接線柱的選擇、故障分析、串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)、功率計(jì)算公式和歐姆定律的應(yīng)用，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}．