Question

2．小佳想要測(cè)定小燈泡的額定功率，他選用了以下器材：標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡（老師告訴他，該小燈泡正常工作電流在0.3A左右），電源為6V的恒穩(wěn)蓄電池，量程為“0-0.6A”與“0-3A”的電流表，量程為“0-3V”與“0-15V”的電壓表，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)．可是在選擇滑動(dòng)變阻器時(shí)他猶豫了，因?yàn)橛腥�種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，分別標(biāo)有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”字樣．
（1）估算一下，請(qǐng)你幫小佳選擇一只合適的滑動(dòng)變阻器20Ω 0.5A；
（2）如圖（甲）所示，小佳連接了一部分電路后又糾結(jié)了，請(qǐng)你在不改變他已經(jīng)連接部分的前提下，再幫他連接完整（用筆畫(huà)線(xiàn)，注意導(dǎo)線(xiàn)間不要相互交叉）；
（3）連接完整后，小佳按正確程序操作，閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)明顯，而電壓表指針幾乎不動(dòng)，仔細(xì)檢查，連接無(wú)誤．那么出現(xiàn)該狀況的原因應(yīng)該是C（選填“A、B、C、D”）
A．電壓表內(nèi)部斷路了    B．燈泡的燈絲斷了
C．燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路  D．滑動(dòng)變阻器的電阻線(xiàn)斷了
（4）在老師的指點(diǎn)下，小佳自己排除了故障，再閉合開(kāi)關(guān)S，燈泡亮了，但發(fā)光很暗，觀(guān)察電壓表示數(shù)，僅有1.8V，這時(shí)小佳應(yīng)將滑片P向A端（選填“A”或“B”）適當(dāng)滑動(dòng)；
（5）當(dāng)小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓后，電流表的示數(shù)如圖（乙）所示，則小佳測(cè)得小燈泡的額定功率是0.7W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律，求出燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，結(jié)合電流的大小，選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（2）將電壓表并接在燈的兩端，電壓表選用小量程，注意正負(fù)接線(xiàn)的連接；
（3）首先電路為通路，再根據(jù)“燈泡不亮，而電壓表指針幾乎不動(dòng)”判斷故障所在；
（4）根據(jù)分壓原理結(jié)合串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，判斷滑片的移動(dòng)方向；
（5）根據(jù)電流表的分度值讀數(shù)，根據(jù)P=UI求額定功率．

解答 解：（1）燈正常工作時(shí)的電壓為2.5V，所以，滑動(dòng)變阻器要分去U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V的電壓，燈正常工作時(shí)的電阻R=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=8.33Ω，根據(jù)分壓原理，$\frac{{U}_{L}}{{U}_{滑}}$=$\frac{{R}_{L}}{{R}_{滑}}$，R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{L}}$×R_L=$\frac{3.5V}{2.5V}$×8.33Ω=11.67Ω，即滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻至少為11.67Ω，又正常工作時(shí)的電流0.3A＜0.5A，故應(yīng)選用“20Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器；
（2）將電壓表并接在燈的兩端，電壓表選用小量程，注意電流從“+”接線(xiàn)柱注入，如上圖所示；
（3）閉合開(kāi)關(guān)S，電流表指針偏轉(zhuǎn)明顯，說(shuō)明電路為通路；發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，而電壓表指針幾乎不動(dòng)，則與電壓表并聯(lián)的燈短路，又連接無(wú)誤，可判斷燈座內(nèi)部出現(xiàn)短路；
（4）因1.8V小于額定電壓2.5V，故應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的電壓，由分壓原理，滑片向A移動(dòng)；
（5）電流表分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，所以，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
故答案為：（1）20Ω 0.5A；（2）如上圖所示；
（3）C；（4）A；（5）0.7．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡的功率，主要考查器材的選擇、電路的連接、常見(jiàn)故障的判斷、操作過(guò)程、額定功率的計(jì)算等知識(shí)，屬中考的熱點(diǎn)題．