Question

12．在“測量小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓恒定為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右，可供選用的滑動變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10Ω、50Ω，實驗電路如圖所示．
（1）應該選用的滑動變阻器是R₂；
（2）電路正確連接后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)．為使燈泡變亮，接下來應進行的操作向左移動滑動變阻器滑片（寫出具體的操作）；
（3）某同學繼續(xù)移動滑片，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數(shù)為零，而電壓表有示數(shù)，那么出現(xiàn)的故障是燈泡燒壞．

Answer 1

分析 （1）由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算燈泡正常發(fā)光時變阻器連入的阻值，從而確定變阻器的規(guī)格；
（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說明電路是通路，不用更換燈泡，也不用檢查電路是否斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過大的原因，然后進行下一步操作；
（3）燈泡熄滅、電流表示數(shù)為零，則電路出現(xiàn)斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路．

解答 解：
（1）測量小燈泡的電功率實驗中，L與R串聯(lián)，電壓表測L兩端電壓，電流表測電路中電流，
串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時電路中電流約為：
I=I_R=I_L=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此時變阻器連入阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω，
所以應選擇滑動變阻器R₂；
（2）閉合開關后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，燈泡沒壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：向左移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡亮度；
（3）向左移動滑片，燈泡電壓增大超過燈泡額定電壓，燒斷燈絲，電路斷路，電流表示數(shù)為0，電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓，示數(shù)為6V．
故答案為：（1）R₂；（2）向左移動滑動變阻器滑片；（3）燈泡燒壞．

點評 本題考查了滑動變阻器規(guī)格的選擇、實驗的操作以及電路故障的判斷．這些知識點是伏安法測功率中最常見的內(nèi)容，也是�？嫉膬�(nèi)容，要掌握好．