Question

1．小亮同學(xué)做測定“小燈泡的額定電功率”實驗時所用器材有電壓為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡（小燈泡的額定功率小于1W）、滑動變阻器（50Ω1A）、以及符合實驗要求的電表、開關(guān)和導(dǎo)線．如圖（甲）是小亮同學(xué)沒有連接完整的電路．

（1）本實驗的實驗原理是P=UI．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖（甲）所示的電路連接完整．
（3）小亮同學(xué)連好電路后閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片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)，則故障可能是小燈泡斷路．
（4）小亮同學(xué)排除故障后閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，同時，眼睛應(yīng)注視B（選填序號）．
A．小燈泡亮度           B．電壓表示數(shù)
C．電流表示數(shù)           D．滑動變阻器滑片
（5）小亮同學(xué)移動滑動變阻器滑片P到某處時，電壓表的示數(shù)為2.2V，若要測量小燈泡的額定功率，則應(yīng)將滑片P向B端移動（選填“A”或“B“）．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖（乙）所示，則小燈泡的額定功率是0.5W，此時小燈泡的電阻是12.5Ω．該實驗中滑動變阻器除了保護(hù)電路外，還有調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓為額定電壓的作用．

Answer 1

分析 （1）伏安法測燈泡電功率的原理是：電功率公式P=UI；
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；根據(jù)P=UI判斷燈泡額定電流的大約值，然后確定電流表的量程；并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中；
（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；
（4）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，小燈泡才會正常發(fā)光時，燈泡的實際功率等于額定功率；
（5）故障排除后，閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入電路的阻值最大，燈泡兩端電壓是處于最小值，所以要提高燈泡兩端的電壓，需要減小電路電阻，減小滑動變阻器的電阻；根據(jù)電路圖確定滑片的移動方向；
根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，即由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率，由歐姆定律的變形公式求出燈絲的電阻；滑動變阻器在電路中一方面可以保護(hù)電路，另一方面可以改變燈泡兩端電壓．

解答 解：（1）該實驗的實驗原理是P=UI；
（2）由于燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表的量程為0～3V；
由P=UI可知，燈泡額定電流的最大值：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故電流表量程為0～0.6A；
將電流表0.6A的接線柱與燈泡左接線柱相連，將電壓表的3V接線柱與燈泡右接線柱相連，如下圖所示：

（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；因此電路故障為燈泡斷路；
（4）閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，為了是燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓值，則移動滑動變阻器滑片P，同時，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)．使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止．
（5）故障排除后，閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入電路的阻值最大，燈泡兩端電壓是處于最小值，所以要提高燈泡兩端的電壓，需要減小電路電阻，即應(yīng)將滑片P向B端移動；
因為：P=UI，所以：燈泡的額定電流約為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.2A，
燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
滑動變阻器在電路中一方面可以保護(hù)電路，另一方面可以改變燈泡兩端電壓，使其達(dá)到額定電壓；
故答案為：（1）P=UI；  （2）見上圖；（3）小燈泡斷路；  （4）B；（5）B； 0.5；  12.5；   調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓為額定電壓．

點評 本題考查了伏安法測小燈泡額定功率的實驗，考查了連接實物圖、電流表和電壓表讀數(shù)、歐姆定律和功率計算公式的應(yīng)用等內(nèi)容，涉及的知識點較多，但都屬于基礎(chǔ)題；知道伏安法測功率的原理是解題的關(guān)鍵．