在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压6V,小灯泡L的额定电压是2 5v,电阻大约l0Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图所示.
(1)应该选用的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2”);
(2)电路正确连接后.闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是________(填序号);
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器滑片 D.向右移动滑动变阻器滑片
(3)如图是根据实验数据绘成的U-I图象.根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W.当滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的电阻将变________;
(4)继续移动滑片,小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压表有示敷,那么发生的故障是________,此时电压表的示数是________V.
解:(1)灯泡正常工作时,
IL===0.25A,
滑动变阻器电压为:UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
滑动变阻器电阻为:R===14Ω.
选择滑动变阻器R2.
(2)电流表有示数,灯泡不亮,首先通过左移滑片,减小电路电阻,增大电路电流,来判断灯泡短路还是电路电流太小造成的灯泡不亮.
(3)由图象找到灯泡2.5V的电流为0.2A.
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
左移滑片,滑动变阻器电阻减小,总电阻减小,电流增大,灯泡电压增大,灯丝温度升高,电阻增大.
(4)继续左移,灯泡电压增大超过灯泡额定电压,烧断灯丝,电路断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中,测电源电压,示数为6V.
故答案为:(1)R2;(2)C;(3)0.5;大;(4)灯泡断路;6.
(1)知道灯泡额定电压和电阻,求出灯泡额定电流.
滑动变阻器与灯泡串联.根据测量电路电压特点,求出灯泡正常工作时,滑动变阻器的电压,求出滑动变阻器的电阻.
(2)灯泡不亮,电流表有示数,灯泡可能短路或电流太小.
如果再移动滑动变阻器滑片,灯泡还不发光,电流也不变时,灯泡短路;
如果移动滑片,灯泡变亮,电流表示数变大,说明电流太小.
所以接下来移动滑片,使总电阻减小,确定灯泡不亮的原因.
(3)根据图象获得灯泡2.5V时的电流,根据P=UI,计算额定功率.
滑片左移,滑动变阻器接入电路的长度变短,电阻变小,总电阻变小,电路电流增大,灯泡电压增大,温度升高,灯丝电阻增大.
(4)当灯泡电压超过额定电压会烧坏灯泡,电压表串联在电路中,电压表测电源电压.
点评:测灯泡电阻或功率的实验中,根据数据确定电压表、电流表、滑动变阻器的规格是一类题型:
电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压来确定.
电流表的量程根据I=或I=来确定.
滑动变阻器的规格同时考虑电阻和电流,电阻在够用的情况下,尽量要小一些.