Question

小楓和小紅同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，電源電壓為3V 且保持不變，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“3A 5Ω”的字樣，所用小燈泡是額定電壓為“2.2V”和“2.5V”中的一個(gè)．
（1）小楓連接的電路如圖（a ）所示，圖中尚有一根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中正確連接．
（2）閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器滑片的位置調(diào)到________（填寫“最左”或“最右”）端．
（3）小楓在閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片在中點(diǎn)附近某位置時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖（b）所示，則該實(shí)驗(yàn)中所用小燈泡的額定功率為________W．接著，小楓又移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出耀眼的亮光，則此時(shí)小燈泡的電功率________　額定功率（選填“小于”“等于”或“大于”），可判斷他是將滑片向變阻器的________端移動(dòng)（選填“左”或“右”）．
（4）小紅在閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表的示數(shù)為O，產(chǎn)生此故障的原因可能是________；排除故障后，按正確的操作程序閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針指到0.22A、然后又慢慢指到0.20A，電流表示數(shù)減小的原因是________．

Answer 1

解：
（1）由實(shí)物圖可以看出，大部分電路連接完成，只要將電流表的左側(cè)接線柱與開關(guān)的左側(cè)接線柱用一根導(dǎo)線連接即可．連接方法如下：

（2）要使滑動(dòng)變阻器滑片在最大阻值處，也就是在離已連接的下端的接線柱最遠(yuǎn)的位置．由圖知，需要將滑片移到最左端．
故答案為：最左．
（3）①首先確認(rèn)小燈泡選擇的是哪一個(gè)，解決問題的關(guān)鍵在于理解“滑片在中點(diǎn)附近某位置時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖”這句話．此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為最大阻值的一半即2.5Ω，由圖可知電路中電流為0.3A，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U₁=2.5Ω×0.3A=0.75V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，小燈泡兩端的電壓為U₂=3V-0.75V=2.25V．因?yàn)榇藭r(shí)小燈泡正常發(fā)光，因此這個(gè)電壓就接近燈泡的額定電壓，考慮到導(dǎo)線電阻，因此實(shí)驗(yàn)中選擇的是標(biāo)有“2.2V”字樣的那個(gè)燈泡．
所以小燈泡的額定功率為額定電壓和額定電流的乘積，即P=UI=2.2V×0.3A=0.66W；
②燈泡亮度決定于燈泡的實(shí)際功率．移動(dòng)滑片時(shí)，小燈泡發(fā)光較亮，說明實(shí)際功率變大．
③小燈泡兩端電壓增大，電路中的電流增大，在電源電壓一定時(shí)，說明電路總電阻減小，因此滑片應(yīng)向電阻減小的那端--右端移動(dòng)．
故答案為：0.66；大于；右．
（4）閉合開關(guān)，燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表的示數(shù)為O，產(chǎn)生此故障的原因可能是燈泡短路；
剛閉合開關(guān)，燈絲溫度較大，電流較大；過一會(huì)，溫度升高，電阻增大，所以電流減小了．
故答案為：燈泡短路；燈絲溫度升高，電阻增大．
分析：（1）電流表串聯(lián)在電路中測通過燈泡的電流．
（2）為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片要位于最大阻值處．
（3）①根據(jù)電流表的量程和分度值可知電流示數(shù)的可能值，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，結(jié)合電源的電壓即可判斷燈泡的額定電壓；根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
②用電器的工作狀態(tài)決定于實(shí)際功率．當(dāng)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率大于額定功率，此時(shí)小燈泡發(fā)出耀眼的光；
③根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知滑片移動(dòng)的方向．
（4）閉合開關(guān)，燈泡不亮，原因可能是：燈泡短路、電路斷路或電路電流太小，電流表有示數(shù)說明電路不是斷路；電壓表無示數(shù)，原因可能是：電路斷路（前面已排除），并聯(lián)部分（燈泡）發(fā)生短路；
燈絲電阻受溫度影響較大，溫度升高電阻增大．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電流表的連接、電流表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的正確使用、串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律以及電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)歐姆定律和滑片的位置確定燈泡的額定電流和額定電壓．