Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲所小的電路，已知小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓為6V

（1）根據(jù)圖甲的電路圖，用筆劃線將圖乙的實物圖連接完整

（______）

（2）連線完成后，閉合開關(guān)S前，甲圖中滑片P應(yīng)該位于滑動變阻器的最_____（選填“上”或“下”）

（3）小明閉合開關(guān)S，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)始終為6V，其故障原因是小燈泡L所在的支路發(fā)生_____（選填“短路”或“斷路”）；

（4）排除故障后，調(diào)節(jié)滑片P的位置，當電壓表示數(shù)為25V時電流表示數(shù)為0.4A，則小燈泡額定功率為_____W，此時滑動變阻器連入電路的電阻為_____Ω。

Answer 1

【答案】 下 斷路 1 8.75

【解析】

（1）根據(jù)電路圖連接實物圖；

（2）閉合開關(guān)S前，為保護電路，滑片P應(yīng)該位于滑動變阻器的阻值最大處；

（3）若電流表示數(shù)為0，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了；

（4）燈在額定電壓下燈正常發(fā)光，根據(jù)通過小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖線找到，小燈泡正常發(fā)光時，通過燈絲的電流，此時消耗的電功率為P＝ULI求燈的額定功率；根據(jù)歐姆定律求燈正常發(fā)光時的電阻大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定燈正常發(fā)光時變阻器連入電路中的電阻大小。

（1）燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，滑動變阻器一上一下連接，故滑片以左電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）連線完成后，閉合開關(guān)S前，甲圖中滑片P應(yīng)該位于阻值最大處，即滑動變阻器的最下端；

（3）經(jīng)分析，小明閉合開關(guān)S，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)始終為6V，故障原因是小燈泡L所在的支路發(fā)生斷路；

（4）燈在額定電壓下燈正常發(fā)光，由通過小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖線可知，小燈泡正常發(fā)光時，通過燈絲的電流是0.4A，此時消耗的電功率為：P＝ULI＝2.5V×0.4A＝1W；

由歐姆定律，燈正常發(fā)光時的電阻：，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈正常發(fā)光時變阻器分得的電壓：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，變阻器分得的電壓是燈的電壓的＝1.4倍，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路 中的電阻為：R滑＝1.4×6.25Ω＝8.75Ω。