Question

【題目】測量“小燈泡的電功率”．小燈泡的額定電流為 0.3A，燈絲阻值在 10Ω～15Ω 之間．所提供的器材有：電流表、電壓表、電源（電壓恒為 6V）、開關(guān)各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器 （“5Ω 2A”、“20Ω 1A”）兩個(gè)，導(dǎo)線若干．

(1)如圖甲所示是沒有連接完的實(shí)物電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整________．

(2)按圖連接電路后，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端時(shí)，燈不亮，電壓表有較大的示數(shù)，經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，則電路的故障是：________．排除故障后，再次閉合開關(guān)時(shí)，小燈泡發(fā)出耀眼的光后立即熄滅，小宜在操作過程中的不當(dāng)之處是：________．

(3)選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為________．

(4)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________V，小燈泡的額定功率為________．?dāng)嚅_開關(guān)后，小燈泡的電阻將________（填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

【答案】 小電燈斷路 滑動(dòng)變阻器滑片沒有放到最大阻值處 20Ω 1A 3.5 1.05W 變小

【解析】（1）在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在小燈泡兩端，已知小燈泡的額定電流為 0.3A，燈絲阻值為15Ω時(shí)，其兩端的電壓最大，即U=IR=0.3A×15Ω=4.5V，故電壓表選用0﹣15V量程；如圖所示：

（2）閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為0，燈不亮，電壓表有較大的示數(shù)，說明電路故障為斷路，并且電壓表與電源兩極相連，故小電燈斷路；
再次閉合開關(guān)時(shí)，觀察到小燈泡發(fā)出耀眼的光后立即熄滅，說明電路中電流過大，該學(xué)生在操作過程中的不當(dāng)之處是：閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片沒有置于最大阻值處；

（3）電路電流為燈泡額定電流0.3A時(shí)，由U=IR可知，燈泡兩端電壓約為3V～4.5V，由串聯(lián)電路電壓關(guān)系可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓U滑=U﹣UL ， 則滑動(dòng)變阻器兩端電壓約為1.5V～3V，由R= 可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值約為5Ω～10Ω，因此應(yīng)選擇“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器；

（4）由圖乙可知，電壓表量程為0﹣15V，分度值為0.5V，則電壓表示數(shù)為3.5V，則燈泡的額定功率為：P額=UI額=3.5V×0.3A=1.05W；

斷開開關(guān)后，小燈泡燈絲的溫度降低，電阻會(huì)減小。