Question

4．利用如图甲所示的实验器材，测定额定电压为6V的小灯泡的电功率，其中滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”．请完成下列相关问题：

（1）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡断路（写出一种即可）．
（2）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P的同时，眼睛应注视B（填序号）；
A．小灯泡亮度   B．电压表示数    C．电流表示数     D．滑动变阻器滑片
（3）调节滑片P至ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为2.4W；
（4）本次实验所使用的学生电源的电压为10V．

Answer 1

分析 （1）小灯泡始终不亮，电流表无示数，则电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路．
（2）要测量灯泡的额定电功率，应使灯泡两端的电压等于额定电压，所以在移动滑片时，眼睛应盯着电压表；
（3）由图乙确定电流表的最小分度值，读出电流表示数，然后由公式P=UI求出灯泡的功率；
（4）由串联电路的特点求出灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压，由串联电路的特点及欧姆定律求出电源电压．

解答 解：（1）小灯泡始终不亮，电流表无示数，则电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的小灯泡断路；
（2）测量小灯泡的额定电功率，应使灯泡两端的电压等于额定电压，所以在实验中，移动滑片的同时，眼睛应注视电压表示数，B正确；
（3）由图甲知，电流表使用0～0.6A的量程，所以电流表的示数为0.4A；
小灯泡的电功率：P=UI=6V×0.4A=2.4W；
（4）滑片在ab的中点，R_滑=10Ω，所以U_滑=IR_滑=0.4A×10Ω=4V；
所以电源电压：U=6V+4V=10V．
故答案为：（1）小灯泡断路；（2）B；（3）2.4；（4）10．

点评 本题是测量灯泡额定电功率的实验，考查了电功率原理的应用，电路故障的分析及欧姆定律的应用．熟练掌握串联电路的特点及欧姆定律、掌握电流表的读数方法是正确解题的关键．