Question

在“測量小燈泡的功率”的實驗中，小明同學選用的電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（2）小明連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實驗中兩個操作不當之處______、______．
（3）閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為______V；若想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向______（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為______V．某同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是______W．
（4）小明的同學小惠在借助上述實驗器材完成實驗時，不小心將電流表損壞，由于沒有多余的電流表更換，老師取走電流表，并拿來一個電阻箱代替滑動變阻器接在原電路中；當小燈泡在額定電壓下工作時，電阻箱接入電路的阻值為R，則可推導出小燈泡額定功率的表達式______．（電源電壓恒定不變）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流確定電流表量程，把電流表串聯(lián)接入電路．
（2）連接電路時要斷開開關(guān)，滑片要移到最大阻值處．
（3）由圖乙所示電壓表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定功率的關(guān)系確定滑片的移動方向，知道電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓為止；由圖丙所示圖象求出燈泡額定電壓所對應的電流，由P=UI求出燈泡額定功率．
（4）由題意可知，電阻箱與燈泡串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出當小燈泡在額定電壓下工作時電阻箱兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=UI得出小燈泡額定功率的表達式．
解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電流I===0.25A，電流表的量程應選0～0.6A；把燈泡與電流表串連接入電路，如圖所示．
（2）連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)光，這是連接電路時沒有斷開開關(guān)造成的；燈泡發(fā)出明亮耀眼的光，說明燈泡實際功率很大，電路電流很大，電路電阻很小，這是連接電路時滑動變阻器滑片沒有移到最大阻值處造成的．
（3）由圖乙知，電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V；要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
由圖丙所示I-U圖象可知，燈泡額定電壓U=2.5V，所對應的電流I=0.2A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）當小燈泡在額定電壓下工作時，電阻箱兩端的電壓U_電阻箱=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
電路中的電流：I==，
燈泡的額定功率：P=U_LI=2.5×=．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）連接電路時沒有斷開開關(guān)；連接電路時滑動變阻器滑片沒有移到最大阻值處；
（3）2.2；B；2.5；0.5；（4）．
點評：本題考查了“測定小燈泡的額定功率”的實驗，涉及到了電流表量程的選擇、實物電路圖的連接、電壓表的讀數(shù)，功率計算、從圖象獲取信息的能力等，綜合性強．