Question

【題目】在做測量小燈泡電功率的實驗時，所用小燈泡額定電壓為2.5 V，額定功率不超過1.5 W。

(1)小明和小紅先用伏安法測小燈泡的額定功率，他們連好的部分電路如圖所示，請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整__________；

(2)小明實驗中連接好電路，閉合開關(guān)后，移動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是______________；

(3)排除故障后，小明同學閉合開關(guān)，移動滑片P至某一點時發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表情況如圖所示，此時小燈泡的實際電流是____________A，要想測出小燈泡的額定功率需要把滑片向______(選填“A”或“B”)端移動。

（拓展）小明和小紅嘗試用其他方法測該小燈泡的額定功率。他們設(shè)計的電路如圖丙所示，請你把他們的實驗步驟補充完整，并根據(jù)他們的實驗數(shù)據(jù)計算出小燈泡額定功率的大小(電源電壓保持不變)；

丙

①閉合開關(guān)S和S2，滑片移動到最左端，選擇電壓表合適量程，讀出電壓表示數(shù)為4.5 V；

②閉合開關(guān)S和S1，選擇電壓表的合適量程，移動滑片直到電壓表示數(shù)為小燈泡的額定電壓2.5 V；

③保護滑片位置不變，閉合開關(guān)____________，讀出此時電壓表示數(shù)為2.7 V，則可知小燈泡的額定功率是____________W。

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 0.42 B S和S2 1.25

【解析】

(1)由P＝UI可知,燈泡的額定電流約為：I＝＝0.6A，因此電流表量程選擇00.6A；燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表的量程選擇03V；將燈泡與電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；如下圖所示：

(2)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路；(3)電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.42A；由于電路電流小于燈泡的額定電流，因此滑動變阻器接入電路的阻值需減小，故將滑片向B端移動；

拓展： 閉合開關(guān)S和S2，滑片移動到最左端，電壓表測量電源電壓，則電源電壓為4.5V；當斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：U＝UL+UR，即：4.5V＝2.5V+IR①；保持滑片位置不變,斷開開關(guān)S1、同時閉合開關(guān)S、S2時,滑動變阻器與電阻R0串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：U＝U0+U′R,即：U＝U0+I0R，所以,4.5V＝2.7V+×R②，解①②可得，R＝4Ω；I＝0.5A；則燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W.