Question

（2013?鄂州）小陽和小華兩位同學各自進行“測定小燈泡電功率”的實驗．實驗中使用的小燈泡上標有“2.5V”字樣，滑動變阻器上標有“20Ω  2A”字樣．

（1）小陽連接的電路如圖1所示，實驗步驟正確，閉合開關后，發現小燈泡發光較暗，電流表、電壓表的示數如圖2（a）、（b）所示，他所用的電源電壓為

4.5

V．接著他移動滑動變阻器的滑片P，當觀察到電壓表的示數為2.5V時，此時滑動變阻器的滑片恰好在中點上，小燈泡正常發光時的功率為

0.5

W．
（2）小華正確連接了電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，觀察到小燈泡始終不亮，電流表有示數，電壓表的示數為零．若電路中只存在一處故障，則故障是

燈泡短路

．

Answer 1

分析：（1）實驗步驟正確，閉合開關時滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值，由圖2讀出電表示數，由公式U=IR及串聯電路特點求出電源電壓；由串聯電路特點求出電壓表示數為2.5V時滑動變阻器兩端電壓，然后由歐姆定律求出電路電流，最后由電功率公式P=UI求出燈泡正常發光時的電功率．
（2）電路故障有兩種：斷路或短路；燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外電路斷路造成的；電流表有示數，說明電路不存在斷路；電壓表沒有示數，可能是電壓表并聯電路之外電路存在斷路或與電壓表并聯的燈泡短路造成的；綜合分析可知，電路故障原因是：燈泡短路．

解答：解：（1）由圖2可知，電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數是0.14A；
由圖（b）可知電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數是1.7V；
閉合開關時，滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=20Ω，
電源電壓U=U_L+U_滑=U_V+IR_滑=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V；
當電壓表示數等于燈泡額定電壓2.5V時，滑動變阻器兩端的電壓U_滑′=U-U_L額=4.5V-2.5V=2V，
此時電路電流I′=

U滑′

R滑 2

=

2V

20Ω 2

=0.2A，燈泡正常發光時的功率P=U_L額I′=2.5V×0.2A=0.5W；
故答案為：4.5；0.5．
（2）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，小燈泡始終不亮，電流表有示數，電壓表的示數為零，電路中只存在一處故障，則故障是燈泡短路．
故答案為：燈泡短路．

點評：本題考查了求電源電壓、燈泡功率、電路故障分析等問題，熟練應用串聯電路特點及歐姆定律、電功率公式是正確解題的關鍵．