Question

如图是小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图．已知定值电阻R0=15Ω，滑动变阻器R（20Ω 1A），电源

如图是小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图．已知定值电阻R0=15Ω，滑动变阻器R（20Ω 1A），电源电压为18V，小灯泡的额定电压为6V．（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最______．（选填“左端”或“右端”）（2）小明按电路图连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光．导致上述现象的不规范操作是______．（3）小明正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，小明分析后确定是灯泡的故障．若电流表没有示数，电压表有示数且接近电源电压，可以判断灯泡______；若电流表有示数，电压表几乎没有示数，可以判断灯泡______．（4）小明排除电路故障后，进行实验．小灯泡正常发光时，电流表的指针如图b所示，则小灯泡的额定功率为______W；若将一标有“6V 2400mAh”的蓄电池充满电后，可以让这个灯泡单独持续正常发光______小时．（铭牌中“蓄电池：6V 2400mAh的“2400mAh“表示电池充满电后，若以2400mA电流对外供电可持续放电1小时．）（5）该组同学分别又测量三组电压和电流值，通过计算发现灯丝电阻是不同的，其他组同也得到类似的结果，出现这种结果的原因是______．

Answer 1

（1）由电路图可知，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（2）连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光，说明此时电路是通路，这是由于连接电路时没有断开开关造成的．
（3）电路中只有灯泡存在故障，灯泡不亮，灯泡可能断路或短路；如果电流表没有示数，电压表有示数且接近电源电压，则灯泡断路如果若电流表有示数，电压表几乎没有示数，可以判断灯泡短路．
（4）由题意可知，滑动变阻器允许的最大电流为1A，则电流表量程为0～0.6A，由图b所示电流表可知，电流表最小分度值是0.02A，电流表示数I=0.48A，灯泡的额定功率P=UI=6V×0.48A=2.88W．
W=UIt=6V×2400mAh=6V×2.4A×3600s=5.184×10⁴J，
∵P=

W

t

，∴灯泡正常发光的时间t=

W

P

=

5.184×104J

2.88W

=1.8×10⁴s=5h．
（5）由于灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，因此测出电压和电流值，通过计算发现灯丝电阻是不同．
故答案为：（1）右端；（2）连接电路时没有断开开关；（3）断路；短路；（4）2.88；5；（5）灯丝的电阻随温度的变化而变化．