Question

（2010?蕪湖模擬）在“測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們按如圖所示的電路圖連接器材后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為O．3A，小燈泡的額定功率是

0.75

W．
（2）若電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器有“10Ω，1.5A”和“20Ω、1A”兩種規(guī)格，則本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為

20Ω，lA

的滑動(dòng)變阻器．
（3）某同學(xué)接線后發(fā)現(xiàn)開關(guān)沒有閉合時(shí)燈泡就已發(fā)光，而電表示數(shù)情況正常，開關(guān)閉合后燈泡反而熄滅，電壓表示數(shù)減小為零，電流表示數(shù)變大，但沒有超出量程．你認(rèn)為他接線中出現(xiàn)的錯(cuò)誤是

開關(guān)與燈泡并聯(lián)

．
（4）另一同學(xué)連接電路完畢并閉合開關(guān)，當(dāng)調(diào)節(jié)變阻器滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡變亮?xí)r電壓表的示數(shù)減小，燈泡變暗時(shí)電壓表示數(shù)增大（器材是完好的）．想一想，怎樣連接電路才會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？答：

電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)

．

Answer 1

分析：（1）已知小燈泡的額定電壓，又知道正常發(fā)光時(shí)的電流，利用公式P=UI就可求得額定功率；
（2）已知電源電壓和小燈泡的額定電壓，可以得到滑動(dòng)變阻器兩端所加的最大電壓；小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流與此時(shí)滑動(dòng)變阻器中的電流相同．根據(jù)最大電壓和對(duì)應(yīng)的電流就可計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值，由此確定選擇的滑動(dòng)變阻器；
（3）（4）電流故障的分析可以采用“排除法”，電流表、電壓表、小燈泡根據(jù)題意逐個(gè)排查，找出問題；

解答：解：
（1）小燈泡的額定功率為
P_額=U_額I_額=2.5V×0.3A=0.75W
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)U_L=2.5V
所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
U₀=U-U_L=6V-2.5V=3.5V
通過滑動(dòng)變阻器的電流
I=I_L=0.3A
所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
R_L=

U0

I

=

3.5V

0.3A

≈12Ω
必須選擇“20Ω、1A”滑動(dòng)變阻器．
（3）開關(guān)未閉合燈泡就發(fā)光，說明開關(guān)沒有與燈泡串聯(lián)；閉合開關(guān)，燈泡熄滅，電流表有示數(shù)，說明除燈泡以外的電路是通路．由此可知，開關(guān)與燈泡并聯(lián)．
（4）如果電壓表與電源并聯(lián)，示數(shù)不變；如果電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡變亮?xí)r，電壓表示數(shù)增大，燈泡變暗時(shí)，電壓表示數(shù)變小．事實(shí)與這兩種情況都不符，所以是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)．
故答案為（1）0.75
（2）20Ω 1A
（3）開關(guān)與燈泡并聯(lián)
（4）電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)

點(diǎn)評(píng)：從不同規(guī)格的導(dǎo)體中選取符合要求的對(duì)象，是電學(xué)實(shí)驗(yàn)題的難點(diǎn)，解題的關(guān)鍵是照顧到電路中各個(gè)用電器的電流電壓．