Question

16．小明做“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)和導(dǎo)線．圖1甲是小明沒有連接完的實(shí)物電路．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小明將實(shí)物圖1甲的電路連接完整；
（2）小明連好電路閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是小燈泡（選填“小燈泡”或“滑動(dòng)變阻器”）出現(xiàn)斷路；
（3）小明排除故障后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某處，電壓表的示數(shù)如圖1乙所示為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動(dòng)（選填“左”或“右”）；
（4）小明通過移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖2所示的U-I圖象．根據(jù)圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯(lián)；
（2）常見的電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖2乙電壓表小量程讀數(shù)，示數(shù)小于燈泡額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)增大電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定滑片的移動(dòng)方向；
（5）由圖2乙找出燈泡電壓為額定電壓U=2.5V時(shí)電路電流的I，由P=UI可求出燈泡的額定功率．
同理，讀出電壓表示數(shù)是1.5V時(shí)的電流，據(jù)歐姆定律即可計(jì)算出燈泡此時(shí)的電阻．

解答 解：（1）燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下圖所示：

（2）小明連好電路閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，電路可能斷路；但電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的燈之外的電路是連通的，則故障的原因可能是與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路了；
（4）由圖乙知，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2.2V，電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器分得的電壓，由分壓原理，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值要變小向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片；
（5）由圖2知U′=2.5V時(shí)，I′=0.2A，則小燈泡的額定功率P=U′I′=2.5V×0.2A=0.5W；
由圖2知，當(dāng)電壓是1.5V時(shí)，電流表的示數(shù)是0.15A，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$得，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
故答案為：（1）答案見上圖；
（2）小燈泡斷路；
（3）2.2；右；
（4）0.5；10．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定小燈泡的電功率，考查電路的連接、故障的分析、操作過程及電功率和電阻的計(jì)算，為中考的常考題型．