Question

10．如圖所示在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，如圖甲所示中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（3）小勇同學(xué)正確接入電壓表后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)約等于電源電壓，其故障可能是燈泡斷路（寫出一種即可）．
（4）小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點(diǎn)時，電壓表示數(shù)如圖乙所示為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）小向同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（6）該實驗裝置不能（選填“能”或“不能”）用來驗證歐姆定律中的電流與電壓的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最大值處；
（2）本實驗中電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，根據(jù)燈泡正常發(fā)光電流確定其量程；
（3）燈泡不亮可能是燈泡斷路或短路．
燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0；
（4）讀出電壓表示數(shù)為2.2V，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小；
（5）從圖象中查得額定電壓下的額定電流，根據(jù)P=UI計算額定功率；
（6）要驗證歐姆定律中的電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)保持電阻阻值不變，由此分析．

解答 解：
（1）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最大值A(chǔ)端；
（2）測小燈泡額定功率的實驗中，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，燈泡正常發(fā)光電流約為：I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程．如圖所示：
；
（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路了，燈泡斷路時，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓；
（4）電壓表使用0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為2.2V．
要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）從圖象得知，燈泡在2.5V下的電流為0.2A，
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）要驗證歐姆定律中的電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)保持電阻阻值不變，但小燈泡的電阻隨燈泡兩端電壓的變化而變化，所以利用此實驗裝置不能用來驗證歐姆定律中的電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：
（1）A；（2）見上圖；（3）燈泡斷路；（4）2.2；B；（5）0.5；（6）不能．

點(diǎn)評 本題考查了實物圖的連接，電壓表的讀數(shù)，故障問題，功率計算，從圖象獲取信息的能力，最近兩年從圖象中獲取信息頻頻出現(xiàn)，一定要掌握這種能力．