Question

下圖是“測(cè)小電燈的功率”的實(shí)物圖，還有滑動(dòng)變阻器未接好，每節(jié)干電池電壓為1.5V．
（1）小紅同學(xué)把導(dǎo)線M、N接到滑動(dòng)變阻器后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電燈較暗，她移動(dòng)金屬滑片，電燈亮度不變．請(qǐng)你判斷她把M、N接到滑動(dòng)變阻器的______兩接線柱．正確接法是：把M、N接到______兩接線柱．
（2）小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的小電燈的額定電壓為2.5V．他記錄了多組小電燈的電壓、電流數(shù)據(jù)（表中列出部分?jǐn)?shù)據(jù)），則該小電燈的額定功率為_(kāi)_____W．若要求實(shí)驗(yàn)中無(wú)論金屬滑片停在任何位置后閉合開(kāi)關(guān)小電燈都不會(huì)燒斷，則應(yīng)在電路中再串聯(lián)一個(gè)電阻，該電阻的最小阻值為_(kāi)_____Ω

U（V）	…	0.70	…	1.28	…	2.50	…
I（A）	…	0.20	…	0.32	…	0.50	…

（3）小張實(shí)驗(yàn)中使用的小電燈額定電壓為2.0V．實(shí)驗(yàn)中在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的金屬滑片過(guò)程中，小電燈突然燒斷了，他立即觀察電壓表和電流表的示數(shù)．請(qǐng)你推斷他觀察到的結(jié)果：電壓表示數(shù)接近______V，電流表示數(shù)接近______A．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度就是不變時(shí)，滑動(dòng)變阻器就成了定值電阻，根據(jù)燈泡的亮暗判斷滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)接線柱是都連接到上面，還是下面；再根據(jù)滑動(dòng)變阻器一上一下的原則正確的串聯(lián)在電路中．
（2）額定電壓下小燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；要求實(shí)驗(yàn)中無(wú)論金屬滑片停在任何位置后閉合開(kāi)關(guān)小電燈都不會(huì)燒斷，說(shuō)明燈泡兩端的電壓不能超過(guò)額定電壓，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)電路中需要串聯(lián)電阻的阻值．
（3）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中，電流表與燈泡是串聯(lián)，電壓表與燈泡是并聯(lián)．當(dāng)燈絲燒斷了以后，就會(huì)造成電流表與電壓表串聯(lián)，由于電壓表的內(nèi)阻非常大，則會(huì)造成電路中的電流非常小，以至于電流表都沒(méi)有示數(shù)．而由于電壓表電阻比變阻器電阻大得多，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律：在串聯(lián)電路中，電阻分的電壓與它的阻值成正比．由此可知此時(shí)電壓表分去的電壓幾乎是電源電壓．
解答：解：（1）當(dāng)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度就是不變時(shí)，滑動(dòng)變阻器就成了定值電阻，電燈較暗說(shuō)明電路中電阻過(guò)大，所以小紅同學(xué)錯(cuò)誤的把阻值最大的下面A、B兩個(gè)接線柱接到電路中；正確的接法是按一上一下的原則進(jìn)行連接，即連接A、D（或A、C或B、D或B、C）
（2）由表格可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓U=2.5V時(shí)，通過(guò)的電流為I=0.5A，
所以小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
要求實(shí)驗(yàn)中無(wú)論金屬滑片停在任何位置后閉合開(kāi)關(guān)小電燈都不會(huì)燒斷時(shí)，
串聯(lián)電阻兩端的電壓為U_R=U-U_L=3V-2.5V=0.5V，
串聯(lián)電阻的阻值為R===1Ω．
（3）當(dāng)燈泡發(fā)生斷路時(shí)，電路就變成了電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)．此時(shí)電路中也會(huì)有電流，但因?yàn)殡妷罕淼碾娮璺浅４�，使得電路中電流�?huì)非常小，連電流表也測(cè)不出電流來(lái)，所以電流表示數(shù)為零；在串聯(lián)電路中，串聯(lián)電阻分得的電壓跟它的阻值成正比．由于電壓表的電阻要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器和電流表的電阻，所以電壓表分得的電壓最大，幾乎就是電源電壓，所以電壓表有示數(shù)且比原來(lái)大．
故答案為：（1）A、B；A、D（或A、C或B、D或B、C）；（2）1.25；1；（3）3；0．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑動(dòng)變阻器的正確使用，串聯(lián)電路特點(diǎn)，歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用等，要知道當(dāng)電流表與電壓表串聯(lián)時(shí)，兩表的示數(shù)情況，這個(gè)電路故障在很多題中都有出現(xiàn)．