Question

10．物理興趣小組到實驗室做“測定小燈泡功率”的實驗．被測小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）實驗前在檢查儀器時，發(fā)現電流表指針如圖甲所示，則接下來的操作是電流表調零．
（2）圖乙是興趣小組尚未完成的電路，請你用鉛筆畫線代替導線，把圖乙中實物連接圖補充完整（要求：滑片向右滑時燈變亮）．
（3）小華按照電路圖進行連接，當她剛把最后一根導線連接好，小燈泡就立刻發(fā)光了．出現這種現象，是由于在連接電路前開關未斷開．
（4）連接電路后閉合開關，發(fā)現燈泡不亮．小組同學提出下列原因，其中不合理的是D
A．滑動變阻器接入電路電阻太大   B．導線接觸不良
C．燈泡燈絲斷了       D．電源正、負極接反了
（5）排除電路故障后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數如圖丙所示，此時小燈泡的電阻是8.18Ω（電阻計算的結果保留二位小數），燈泡的實際功率是0.396W．

Answer 1

分析 （1）選擇儀器時發(fā)現電流表指針有偏轉角度，接下來應該進行調零；
（2）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)；滑動變阻器按一上一下的原則與電流表串聯(lián)，根據滑片向右滑時燈變亮可知，電路中的電流變大，即滑動變阻器接入電路的電阻，故滑動變阻器的右下方接線柱與電流表串聯(lián)；
（3）連接電路時開關應斷開；
（4）燈泡不亮，說明電路中電流太小或者出現了斷路或燈泡短路；
（5）根據乙圖可知電流表和電壓表的量程，再結合分度值讀出兩電表的示數，根據歐姆定律求出燈泡的電阻，根據P=UI求出燈泡的電功率．

解答 解：
（1）根據圖甲所示，可知電流表指針已經有偏轉角度（但電流表沒有接入電路），所以接下來應該進行對電流表調零；
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)；滑片向右滑時燈變亮，說明電路中電流變大，電阻變小，所以滑動變阻器的右下方接線柱與燈泡串聯(lián)，電流表串聯(lián)入電路中，電流表的負接線柱接電源負極，如圖所示：
；
（3）為了保護電路，連接電路時開關應斷開．當她剛把最后一根導線連接好，小燈泡就立刻發(fā)光了，是由于在連接電路前開關未斷開；
（4）閉合開關后，燈泡不亮，說明電路中電流太小或者出現了斷路或燈泡短路，與電源的正負極無關．故選D；
（5）由乙圖可知：電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，此時燈泡兩端的電壓U_實=1.8V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，通過燈泡的電流I_實=0.22A；
燈泡的電阻：R=$\frac{{U}_{實}}{{I}_{實}}$=$\frac{1.8V}{0.22A}$≈8.18Ω；
燈泡的電功率：P_實=U_實I_實=1.8V×0.22A=0.396W．
故答案為：（1）電流表調零；（2）見上圖；（3）開關未斷開；（4）D；（5）8.18；0.396．

點評 伏安法測電功率是初中物理實驗的重點，只要熟練掌握電流表和電壓表的使用注意事項，以及電學實驗要注意的問題（如：電表指針是否校零，連接電路時開關是否斷開等），就不難完成這個實驗．