问题补充:
如图,李凡同学在测定小灯泡功率的实验中,连接了的电路,闭合开关S,灯泡没有发光,电压表有示数,电流表示数为0.移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均没有变化.排除故障后,发现电压表指针偏转不大,调整后,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表的示数等于小灯泡的额定电压,此时指针如图所示,电流表的读数为0.25A,已知电源电压为12V.
(1)灯泡开始没有发光,故障原因可能是______;
(2)灯泡正常发光时的电阻是多少?灯泡的额定功率是多少?
(3)假如灯泡的电阻不随温度变化,当滑动变阻器接入电路的阻值是50Ω时,灯泡的实际功率是多少?
答案:
解:(1)闭合开关S,灯泡没有发光,电压表有示数,电流表示数为0,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均没有变化,说明电压表并联的部分断路即灯泡断路;
(2)∵灯泡正常发光时的电压不大于电源的电压,
∴电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数UL=2.5V,
灯泡的额定功率:
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W,
根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:
RL===10Ω;
(3)假如灯泡的电阻不随温度变化,当滑动变阻器接入电路的阻值是50Ω时,
电路中的电流:
I===0.2A,
灯泡的实际功率:
PL′=I2RL=(0.2A)2×10Ω=0.4W.
答:(1)灯泡断路;
(2)灯泡正常发光时的电阻是10Ω,灯泡的额定功率是0.625W;
(3)假设灯泡的电阻不随温度变化,当滑动变阻器接入电路的阻值是50Ω时,灯泡的实际功率是0.4W.
解析分析:(1)电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,电流表示数为0、灯泡不亮说明电路断路,即电压表并联的部分断路;
(2)灯泡正常发光时的电压不大于电源的电压,根据电压表指针的位置确定量程和分度值并读出大小,利用P=UI求出灯泡的额定功率,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;
(3)根据电阻的串联和欧姆定律求出当滑动变阻器接入电路的阻值是50Ω时电路中的电流,利用P=I2R求出此时灯泡的实际功率.
点评:本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用,关键是灯泡正常发光时电压表量程的确定,要注意指针的位置.
如图 李凡同学在测定小灯泡功率的实验中 连接了的电路 闭合开关S 灯泡没有发光 电压表有示数 电流表示数为0.移动滑动变阻器的滑片P 电压表 电流表示数均没有变化.排