Question

10．為測(cè)定“額定電壓為2.5V的小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓保持不變．
（1）如圖甲所示，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，若無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)幾乎為零，則故障的原因可能是燈泡與燈座（選填“電流表與導(dǎo)線(xiàn)”或“燈泡與燈座”）接觸不良．
（2）故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)，變阻器滑片P在某處時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)如圖乙所示．若想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左端（選填“左”或“右”）移動(dòng)．
（3）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，其值為0.22A，通電20s小燈泡消耗的電能為11J．
（4）把這樣的兩個(gè)燈泡串聯(lián)在電壓為4V的電路中，電路的總功率為0.8W．

Answer 1

分析 （1）為保護(hù)電路在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路；電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路存在斷路；電壓表示數(shù)等于電源電壓，
說(shuō)明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障是：燈泡斷路．
（2）變阻器滑片P在某處時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，根據(jù)該示數(shù)與燈泡額定電壓間的關(guān)系，判斷滑片的移動(dòng)方向，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓為止；
（3）已知額定電壓，和電流表的示數(shù)，根據(jù)W=UIt算出通電20s小燈泡消耗的電能；
（4）把這樣規(guī)格的兩個(gè)小燈泡串聯(lián)連接在電源電壓為4V的電路中時(shí)，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出電路中的總電阻，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算出功率．

解答 解：（1）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中有斷路的地方，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明電壓表的兩個(gè)接線(xiàn)柱和電源連接的部分沒(méi)有斷路，故障是燈泡與燈座接觸不良了．
（2）變阻器滑片P在某處時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，小于燈泡額定電壓，應(yīng)使電路中的電流增大，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)變小，滑片應(yīng)向左端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)等于額定電壓2.5V；
（3）電流表量程為0-0.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)0.22A，
通電20s小燈泡消耗的電能為：W=UIt=2.5V×0.22A×20s=11W．
（4）把這樣規(guī)格的兩個(gè)小燈泡串聯(lián)連接在電源電壓為4V的電路中時(shí)，每個(gè)燈泡兩端的電壓為2V，由圖象乙可知，電路的電流為0.2A，
燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，
串聯(lián)電路中的總電阻：R_總=2R=2×10Ω=20Ω，
電路的總功率：P_總=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（4V）^{2}}{20Ω}$=0.8W．
故答案為：（1）斷開(kāi)；燈泡與燈座；（2）左；（3）0.22；11；（4）0.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障分析、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)等問(wèn)題；分析電路故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析各種可能的故障原因，然后綜合分析得出結(jié)論；最后一問(wèn)有一定的難度，解題時(shí)要細(xì)心，認(rèn)真分析，這一問(wèn)容易出錯(cuò)．