Question

小明家在裝修房子期間，準(zhǔn)備為書柜安裝一個(gè)小射燈（下表是小射燈的部分參數(shù)）．小明利用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)，決定自己動(dòng)手安裝．把小射燈直接接入家庭電路后，剛一通電，小射燈就燒壞了，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)還有一個(gè)配件忘記安裝了，小明通過研究說明書，明白了其中的道理．

額定電壓	5V
頻率	50赫茲
…	…

（1）請(qǐng)你簡(jiǎn)要寫出小射燈燒壞的原因：

加在小射燈兩端電壓遠(yuǎn)大于其額定電壓

；通過該事例，你認(rèn)為在使用和安裝用電器方面應(yīng)該注意：

認(rèn)真閱讀使用說明書（注意用電器兩端電壓不要超過其額定電壓）

．
（2）小明想動(dòng)手測(cè)一個(gè)小射燈的額定功率，如圖是他設(shè)計(jì)并連接成的實(shí)驗(yàn)電路．此電路有什么錯(cuò)誤和不妥之處？（指出兩點(diǎn)）
①

電源電壓較小

；
②

缺少滑動(dòng)變阻器（或電壓表的量程選小了）

．
（3）在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，要測(cè)量小射燈的額定功率，應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器

，當(dāng)電壓表示數(shù)為

5

V時(shí)，小射燈正常發(fā)光．小明正進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，突然小射燈不亮了，這時(shí)發(fā)現(xiàn)小射燈兩端電壓為電源電壓，可能的故障是：

小射燈斷路

；
故障排除后小明將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中，請(qǐng)算出小射燈的額定功率是

1.25

W．下面數(shù)據(jù)表格的設(shè)計(jì)還存在不足之處是：

不需要計(jì)算功率的平均值

．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	4	5	6
電流I/A	0.21	0.25	0.30
電功率P/W
電功率的平均值

Answer 1

分析：（1）從額定電壓上分析燈燒壞的原因及分析注意事項(xiàng)；
（2）在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)注意讓燈能正常工作，能控制電路中的電流，并能準(zhǔn)確測(cè)量，從以上三點(diǎn)可以分析；
（3）要根據(jù)滑動(dòng)變阻器的作用來考慮第一個(gè)空的答案．當(dāng)小燈泡兩端實(shí)際電壓為額定電壓時(shí)，小射燈正常發(fā)光；
閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，燈泡兩端電壓最小，要增大燈泡電壓，需要最大電路電流，減小電路電阻，通過移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻，當(dāng)小燈泡兩端實(shí)際電壓為額定電壓時(shí)，小射燈正常發(fā)光；
燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外的電路斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路；電流表示數(shù)幾乎為零，說明電路電阻特大，可能是燈泡斷路，電壓表直接串聯(lián)在電路中；綜合分析可知：電路故障原因是燈泡斷路．
根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)，利用P=UI，分別計(jì)算電功率；
燈泡的功率與其兩端的實(shí)際電壓有關(guān)，電壓不同，功率不同，所以實(shí)驗(yàn)中不能設(shè)計(jì)功率的平均值一欄．

解答：解：
（1）燈之所以燒壞，是因?yàn)楣β蔬h(yuǎn)大于了額定功率，即加在燈泡兩端的電壓遠(yuǎn)大于了額定電壓，故在安裝用電器時(shí)一定要認(rèn)真閱讀說明書，注意加在燈上的電壓不能超過額定電壓；
故答案為：加在小射燈兩端的電壓遠(yuǎn)大于其額定電壓；認(rèn)真閱讀說明書，注意加在用電器兩端的電壓不能超過其額定電壓．
（2）燈的額定電壓為5V，而只有了兩節(jié)干電池，電壓變��；
缺少滑動(dòng)變阻器，不能有效控制電流的大��；
電壓表量程選擇了3V，而燈的電壓為5V，無法測(cè)出額定電壓時(shí)的功率；
故答案為：①電源電壓太��；②缺少滑動(dòng)變阻器．
（3）剛閉合開關(guān)前時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大，燈泡兩端電壓最小，要使燈泡正常發(fā)光，要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，減小連入電路的電阻，增大電路電流，增大燈泡兩端電壓，觀察電壓表的示數(shù)為燈泡額定電壓5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；
閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，小射燈兩端電壓為電源電壓，其電路故障可能是燈泡斷路；
由表中數(shù)據(jù)可知，小射燈的額定功率P=UI=5V×0.25A=1.25W．
不同電壓下燈泡的功率是不同的，實(shí)驗(yàn)表格中設(shè)置了功率的平均值一欄，是不合理的．
故答案為：滑動(dòng)變阻器；5；燈泡斷路；1.25．
（1）加在小射燈兩端電壓遠(yuǎn)大于其額定電壓；認(rèn)真閱讀使用說明書（注意用電器兩端電壓不要超過其額定電壓）；
（2）①電源電壓較�。虎谌鄙倩瑒�(dòng)變阻器（或電壓表的量程選小了）；
（3）滑動(dòng)變阻器；5；小射燈斷路；1.25；不需要計(jì)算功率的平均值．

點(diǎn)評(píng)：通過電壓表和電流表的示數(shù)變化、燈泡的發(fā)光狀態(tài)能判斷電路狀態(tài)．本題涉及到額定電壓、額定功率、電壓表的使用、滑動(dòng)變阻器的使用、電功率的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)表格的實(shí)際，綜合性強(qiáng)，屬于難題．