某同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,所用小灯标有“3.8伏”字样,滑动变阻器标有“20欧 2安”字样,电源电压为6伏且不变,实验所用电路如图所示,请填写空格处内容.
①实验前应将电键________,并使滑动变阻器接入电路中的电阻处于最大位置.
②实验过程中,该同学仔细观察电压表的示数,当电压表示数为3.8伏时,电流表示数为0.35安,则小灯的额定功率为________瓦.
③移动滑动变阻器的滑片,当变阻器的滑片恰好在中点时(即它接入电路的电阻为10欧),小灯变暗了,这时电流表的示数为0.2安,这时小灯的实际功率为________瓦.
④如果移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,小灯不亮,电压表示数为零,电流表的示数如图所示,则电路故障是________.
断开 1.33 0.4 灯泡短路
(1)连接电路时电键应断开,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,防止电流过大烧坏电路元件.
(2)根据P=UI求出小灯的额定功率.
(3)根据串联电路电压特点和欧姆定律可知,灯泡两端的电压,根据P=UI求出此时灯泡的实际功率.
(4)灯泡不亮,灯泡可能是短路或断路.根据短路或断路时,电压表、电流表的示数变化情况来确定答案.
解答:(1)实验前应将电键断开,将滑动变阻器的阻值调到最大是为了保护电路.
(2)小灯的额定功率为:P=UI=3.8V×0.35A=1.33W.
(3)灯泡两端的电压为:UL=U-U滑动=6V-0.2A×10Ω=4V;
灯泡的实际功率:P实=U实I实=2V×0.2A=0.4W.
(4)灯泡不亮,可能是灯泡短路或断路;电流表有示数说明电路通路,电压表无示数说明灯泡短路.
故答案为:(1)断开;(2)1.33;(3)0.4;(4)灯泡短路.
点评:本题考查了连接电路时的注意事项,串联电路电压特点,电功率的计算和电路故障的判断;在判断电路故障时,应采用排除法,即抓住电表有示数,以确定电表所在电流路径无断路,然后根据电表无示数分析得出结论.
技巧学习——物理杠杆:图示法,认真审题,把题设景象通过画图表示出来,便如力学中受力分析示意图,光学中的光路图,电学中的电路图。