Question

小強(qiáng)在做測(cè)量“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的器材有：3 節(jié)新的干電池；2 個(gè)滑動(dòng)變阻器，規(guī)格分別為①“5Ω 3A”和②“10Ω 2A”； 電流表、電壓表各 1 個(gè)；電鍵 1 個(gè)；導(dǎo)線若干；標(biāo)有“1.5V”的待測(cè)小燈泡若干只．
（1）請(qǐng)你用 2B 鉛筆畫線代替導(dǎo)線將圖中電路補(bǔ)充完整． （此電路是小強(qiáng)正確連接、剛閉合開關(guān)時(shí)的電路．）
（2）小強(qiáng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈不亮，電壓表示數(shù)為0伏，電流表為0.3安；移動(dòng)滑片后，電流表示數(shù)變化，電壓表示數(shù)始終為0伏．若電路中只 有一處故障且只發(fā)生在小燈或滑動(dòng)變阻器上，電路故障是______．在此電路中電源是用______節(jié)新干電池串聯(lián)而成的，所用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為______（選填序號(hào)）．
（3）小強(qiáng)排除故障后重新實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)滑片使小燈正常發(fā)光時(shí)，滑片的位置恰好在滑 動(dòng)變阻器的中點(diǎn)（即滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為所標(biāo)的一半），則小燈的額定電流為______ 安，額定功率為______瓦．

Answer 1

解：開關(guān)與滑動(dòng)變阻器相連接，因是剛閉合開關(guān)時(shí)的電路，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值在最大處，故電路圖如下所示：

（2）①電流表為0.3安，電壓表示數(shù)始終為0伏，說明電路中出現(xiàn)了短路，因電壓表與小燈泡并聯(lián)，測(cè)的是小燈泡兩端的電壓，故應(yīng)是小燈泡短路；
②從圖上觀察到，電源是用兩節(jié)干電池，一節(jié)干電池的電壓是1.5V，故此時(shí)電源電壓為U=2×1.5V=3V，根據(jù)串聯(lián)電路具有分壓作用可知，滑動(dòng)變阻器和小燈泡共同分擔(dān)3V電壓，此時(shí)的電流表示數(shù)為0.3A，如果選擇①滑動(dòng)變阻器的話，只有在阻值最大時(shí)才能保證小燈泡兩端的電壓不高于額定電壓，故選擇②滑動(dòng)變阻器．
（3）小燈正常發(fā)光，說明此時(shí)電壓為額定電壓U′=1.5V，
滑片的位置恰好在滑 動(dòng)變阻器的中點(diǎn)，說明阻值R′=R=×10Ω=5Ω，
則小燈的額定電流：I′===0.3A；
則小燈的額定功率為：P=U′I′=1.5V×0.3A=0.45W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）小燈短路；2；②．
（3）0.3；0.45．
分析：（1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下接入電路；
（2）電流表有示數(shù)說明電路出現(xiàn)短路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷故障位置；一節(jié)干電池的電壓是1.5V；
（3）滑片在中點(diǎn)，說明接入電路的阻值是最大阻值的一半，根據(jù)I=計(jì)算電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．
點(diǎn)評(píng)：本題的難點(diǎn)在于此電路圖是剛閉合開關(guān)時(shí)的電路，故在選擇滑動(dòng)變阻器接線柱時(shí)要選擇左下角的．