Question

在“測定小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓為6伏且不變，小燈泡L標有“0.25安”字樣．所用滑動變阻器為“10Ω　2A”和“20Ω　2A”中的一個．某同學正確連接電路，且實驗步驟正確．當電鍵閉合后，（1）移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片移到某一位置時，
該燈恰好正常發(fā)光，這時電壓表的示數(shù)如圖所示為________伏，小燈的額定功率為________瓦；該同學選用了________規(guī)格的滑動變阻器．（2）該同學繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片，小燈突然熄滅，電流表無示數(shù)．已知除小燈L和滑動變阻器R外，其余元件均完好，且電路各處接觸均良好．則電路中存在的故障可能是________（寫出一種即可），此時電壓表的示數(shù)將________（選填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

解：（1）已知電源電壓為6V，由電壓表指針所在位置知，電壓表選擇的是0～3V量程，示數(shù)為U=2.5V；
燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
燈泡正常發(fā)光時電流為I=0.25A，電壓為U=2.5V，
所以燈絲電阻為
R===10Ω
如果選擇“10Ω 2A”與燈泡串聯(lián)，燈泡兩端電壓最低為3V，無法使燈泡正常發(fā)光．所以選擇“20Ω 2A”的滑動變阻器．
（2）移動滑動變阻器的滑片，小燈泡突然熄滅，電流表無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)了斷路，已知除小燈L和滑動變阻器R外，其余元件均完好，且電路各處接觸均良好，所以故障為燈L斷路或滑動變阻器R斷路．如果燈L斷路，電壓表測量電源電壓，示數(shù)會增大，如果滑動變阻器R斷路，電壓表無電流通過，示數(shù)減小為零．
故答案為：
（1）2.5； 0.625；“20Ω 2A”；
（2）燈L斷路，增大 （或R斷路，減�。�；
分析：（1）電壓表的示數(shù)應該根據(jù)電源電壓或用電器規(guī)格確定；燈泡正常發(fā)光的電流和電壓都已知，利用公式P=UI可以得出額定功率；滑動變阻器除了保護電路外，還要使燈泡兩端電壓得到額定電壓，使燈泡正常發(fā)光，選擇的滑動變阻器規(guī)格應符合調(diào)壓的要求．
（2）小燈突然熄滅，說明電路發(fā)生了斷路或短路，具體故障根據(jù)電流表示數(shù)判斷；電壓表示數(shù)的變化由測量位置的變化決定．
點評：滑動變阻器在電路中的作用，主要是改變串聯(lián)導體兩端電壓，如果變阻器變阻范圍太小，相應地改變導體兩端電壓的范圍也較小，應該根據(jù)導體電阻大小選擇滑動變阻器規(guī)格．