Question

6．測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）連接電路時開關應斷開，電流表的量程應選 0～0.6 A．
（2）用筆畫線代替導線，連接完整如圖-a所示的實物電路．
（3）閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于A （選填“A”或“B”）端．
（4）閉合開關，移動變阻器的滑片P，發(fā)現小燈泡始終不亮，電壓表有示數、電流表無示數，原因可能是燈泡斷路 （寫出一種即可）．
（5）排除故障后，閉合開關、移動滑片P，電壓表的示數如圖b所示，其讀數為2.2 V；若要測量小燈泡額定功率，需將滑片P向B 端（選填“A”或“B”）移動．
（6）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制得如圖c所示的I-U圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時，其電阻是10Ω．
（7）小燈泡的額定功率是0.5 W．

Answer 1

分析 （1）連接電路時應斷開開關，根據燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表量程．
（2）電流表串聯連入，根電流的流向法將電流表連接即可．
（3）閉合開關前滑片應置于最大阻值處．
（4）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡斷路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數，可能是電流表斷路或電流表之外的電路斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障為燈泡斷路；
（5）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數；根據電壓表示數與燈泡額定電壓的關系確定滑片的移動方向．
（6）由圖c所示圖象求出1.5V電壓所對應的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值；
（7）由圖c所示圖象求出額定電壓2.5V所對應的電流，在根據P=UI求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）連接電路時開關應斷開；
燈泡正常發(fā)光時，電流約為I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5A}{10Ω}$=0.25A，電流表的量程應選0～0.6A．
（2）根據電流表的量程，將電流表串聯連入電路即可，如圖所示：
．
（3）閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于A端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（4）連好電路后閉合開關，移動滑片變阻器滑片P，發(fā)現小燈泡始終不亮，電流表無示數，說明電路中有斷路故障，電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極相連通，電壓表并聯部分之外的電路不存在斷路，則故障可能是小燈泡斷路；
（5）由圖b所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測燈泡額定功率，應向B端移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，直到電壓表示數為2.5V；
（6）由圖c所示圖象可知，電壓為1.5V時電流為0.15A，
由I=$\frac{U}{R}$得，燈泡此時的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
（7）由圖c可知，燈泡額定電壓對應的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）斷開；0.6； （2）若上圖；（3）A； （4）燈泡斷路（合理即可）；
 （5）2.2； B；（6）10；（7）0.5．

點評 本題考查了電流表量程的選擇和電流表的讀數、電功率公式、歐姆定律的靈活應用，要注意滑動變阻器在不同的實驗中的作用可能不同，平時要注意總結．