Question

3．在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）用筆畫線代替導線，連接完整如圖甲所示的實物電路．
（2）連接電路時開關應斷開，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．
（3）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，原因可能是燈絲斷了（寫一種即可）．
（4）排除故障后，閉合開關、移動滑片P至電壓表的示數如圖乙所示，其讀數為2.2V，要獲得小燈泡額定功率的數據，滑片P應向B（選填“A”或“B”）端移動．
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制得如圖丙所示的圖象，由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時，其電阻是10Ω；燈泡的額定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡的額定功率和阻值求出正常工作時的電流值，據此選擇電流表的量程，電流表要串聯在電路中，且要注意其正負接線柱的接法；
（2）為防止電路中的電流過大，在連接電路時開關應斷開；閉合開關前滑片應移至滑動變阻器最大阻值處；
（3）串聯電路中若無電流，則可能是電路發(fā)生斷路，根據電壓表的示數可判斷是哪個地方發(fā)生了斷路；
（4）首先判斷電壓表的量程和分度值，然后進行讀數；根據串分壓的知識判斷滑動變阻器阻值的變化，從而判斷出滑片移動的位置；
（5）首先根據圖象得出當電壓為1.5V時的電流值，然后根據R=$\frac{U}{I}$計算出其電阻；根據公式P=UI計算出其功率．

解答 解：（1）由題意知，小燈泡的正常工作時的電流I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5A}{10Ω}$=0.25A，則電流表可選擇0～0.6A的量程，電路如圖所示：
；
（2）連接電路時，開關應斷開，滑片應移至最大阻值處，由圖知，滑動變阻器下面一個接線柱接的是B，所以應將滑片移至A端；
（3）小燈泡始終不亮、電流表無示數，說明電路中發(fā)生了斷路，電壓表有示數，說明與電壓并聯的燈泡發(fā)生了斷路；
（4）由圖中，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以其示數為2.2V，小于額定電壓2.5V，根據串分壓的知識，應減小滑動變阻器的阻值，減小其兩端的電壓，使燈泡兩端的電壓為額定電壓，滑片P應向B端移動；
（5）由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時，電流值為0.15A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω
當U=2.5V時，電流I=0.2A，所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；A；（3）燈絲斷了；（4）2.2；B；（5）10；0.5．

點評 此題是測量小燈泡的電功率實驗，考查了學生對實物電路的連接，在連接電路時，特別注意電壓表、電流表、滑動變阻器的接法；同時考查了滑動變阻器的使用、電阻的計算及電功率的計算，還考查了有關電路故障的分析．此題的難點是能夠從圖象中獲得有用的信息．